拉曼脈沖型原子干涉儀的基礎(chǔ)研究.pdf

1、近二十幾年來激光冷卻原子的研究取得了豐碩的成果。低速超冷的中性原子為物理學(xué)家研究物質(zhì)波開啟了一扇新的大門，超冷原子的研究與應(yīng)用越來越受到關(guān)注，并由此產(chǎn)生了一門新興的學(xué)科—原子光學(xué)。
　　 在原子光學(xué)的眾多應(yīng)用中，原子干涉儀特別引人注目。利用對拉曼激光脈沖在時間和空間上的精確控制，從而使超冷原子波包相干地完成分束、合束、再分束的過程，這樣不同的原子波包就會歷經(jīng)不同的演化路徑獲得不同的位相，最終形成干涉條紋，從而得到類似于光學(xué)干涉儀

2、的原子干涉儀.通過對原子干涉條紋位相的精密測量，就可以反演出物質(zhì)波包在傳輸過程中由于路徑不同而攜帶的外場信息.
　　 第一章簡要介紹了原子光學(xué)的歷史背景、發(fā)展歷程以及潛在應(yīng)用，描述了冷原子干涉儀的發(fā)展現(xiàn)狀以及應(yīng)用前景。闡述了我們開展冷原子干涉儀研究的必要性，并簡要地描述了本文的工作重點。
　　 第二章首先從原子的能級結(jié)構(gòu)、塞曼效應(yīng)、斯塔克效應(yīng)、激光與原子的相互作用力、磁光阱（包括二維磁光阱和三維磁光阱）等出發(fā)，介紹了激光

3、冷卻與陷俘的基本原理；然后詳細(xì)地描述了受激拉曼躍遷以及拉曼脈沖型原子干涉儀的基本理論，其中對干涉儀的相位移動做了仔細(xì)分析。
　　 第三章對冷原子干涉儀實驗所涉及的各個部分進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，其中包括真空系統(tǒng)、磁場系統(tǒng)、半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)、移頻穩(wěn)頻穩(wěn)相系統(tǒng)及微秒量級的程序控制系統(tǒng)的工作原理和主要構(gòu)造。重點分析了現(xiàn)有的光柵反饋外腔式半導(dǎo)體激光器的功率放大、移頻、穩(wěn)頻和穩(wěn)相技術(shù)的優(yōu)缺點，并在此基礎(chǔ)上做了相應(yīng)改進(jìn)，提出了注入鎖定和新的激光器