光腔衰蕩光譜測量分子飽和吸收.pdf

1、激光光譜是研究原子分子結構和動力學最為重要的方法之一。高精度的分子光譜數據不僅可以在廣泛的波段提供頻率參考，還能用于精密測定物理常數和檢驗物理定律，甚至為發(fā)現(xiàn)標準模型之外的新物理提供實驗依據。本文的主要工作是搭建激光-光腔-光頻梳鎖定的光腔衰蕩光譜裝置，測量分子泛頻振轉躍遷的飽和吸收光譜，實現(xiàn)高精密的分子紅外躍遷頻率測定。
　　本論文的主要內容如下:
　　第一章簡要介紹了分子躍遷頻率高精度測量的重要意義，以及常用的飽和吸收光

2、譜方法。最后介紹了光腔衰蕩光譜的基本原理以及該技術在飽和吸收光譜測量中的應用。
　　第二章詳細介紹了腔長調制的光腔衰蕩光譜實驗裝置，包括腔體設計、光路搭建和頻率校準。在腔長調制條件下，光腔內會發(fā)生多普勒頻移。為了研究這一效應，我們測量了乙炔分子的飽和吸收光譜，從線型、線寬和光譜中心的角度研究了多普勒頻移效應對光譜測量的影響，并通過外推的方法得到躍遷頻率。
　　第三章介紹激光-光腔-光頻梳鎖定的光腔衰蕩光譜技術，并通過該裝置測

3、量乙炔分子v1+3v3振動帶45條振轉譜線的飽和吸收光譜，研究影響躍遷頻率的因素，最終得到的躍遷頻率精度為8×10-12，并與已有結果作比較。
　　第四章首先回顧了氫分子基態(tài)光譜的研究歷史，并指出了氫分子振轉光譜對于質子/電子質量比測量的重要意義。本實驗測量的是HD分子v2振動帶位于1.4μm的R(1)躍遷。我們分別測量了該躍遷的多普勒展寬光譜和飽和吸收光譜，并由此得到精度為4×10-10的躍遷頻率。我們還將得到的頻率與理論計算和