金葛:铷原子光磁共振中瞬态相干效应的研究论文

金葛:铷原子光磁共振中瞬态相干效应的研究论文

本文主要研究内容

作者金葛(2019)在《铷原子光磁共振中瞬态相干效应的研究》一文中研究指出:基于自旋瞬态相干效应的光谱学研究能够提供大量关于物质微观动力学的信息,是波谱学的重要分支,从1964年光子瞬态相干效应发现到现在已有50多年的历史。对于原子光磁共振中的瞬态演化动力学而言,现在的研究还较少,正在慢慢起步。随着基于光磁共振的原子测磁领域的蓬勃发展,对于光磁共振中的瞬态相干效应研究也有着较大的意义,显得日趋重要。在本论文研究过程中,首先,我们搭建了铷原子光磁共振的研究平台,实验中只有一束激光即作为泵浦光又作为探测光作用在一个镀膜的铷原子池上,再通过一个光电二极管探测与原子相互作用之后的光强。利用扫描射频场的频率,获得了透射光强随着射频场频率变化的曲线,即光磁共振信号。基于光磁共振测磁的原子磁力仪就可以通过共振峰对应的射频频率值来确定外磁场的大小。我们分析了在实验室温度20℃下,共振峰线宽随各种激光功率,射频功率等参数的变化,从而优化得到信噪比较好的光磁共振信号。其次,通过增加射频场频率扫描速率,我们在铷原子中观察到了光磁共振的瞬态演化过程。在较高射频场扫频速率的情况下,传统洛伦兹线型的光磁共振信号会变得不对称,且右侧会逐渐出现振荡的小峰。我们研究了不同光功率和射频功率对于振荡小峰的影响。再次,为了研究瞬态相干效应中振荡小峰的特性,我们在某时刻突然打开射频场来观察透射信号的变化,射频场频率设置为与拉莫尔进动频率一致。我们发现瞬态效应的信号为正弦振荡e-1阻尼衰减的形式。进一步,我们分析了振荡频率和衰减速率随着射频场强度、激光功率的演化规律,发现振荡频率主要受到射频场振幅的影响,与射频场振幅成正比;并且当激光功率较小的时候,射频场强度对衰减速率起主要作用,而当激光功率较大的时候,射频场强度对衰减速率基本不起作用。当射频场功率比较大的时候,瞬态相干效应的振荡频率和衰减速率基本不受激光功率的影响。最后,我们通过四能级密度矩阵方程,数值计算了各种情况下光磁共振中的瞬态相干效应,理论计算与实验结果非常吻合,进一步解释了这种瞬态现象的动力学演化原因。希望我们的实验和理论解释有助于人们对于瞬态相干效应的理解,并对基于光磁共振的原子测磁有所帮助。

Abstract

ji yu zi xuan shun tai xiang gan xiao ying de guang pu xue yan jiu neng gou di gong da liang guan yu wu zhi wei guan dong li xue de xin xi ,shi bo pu xue de chong yao fen zhi ,cong 1964nian guang zi shun tai xiang gan xiao ying fa xian dao xian zai yi you 50duo nian de li shi 。dui yu yuan zi guang ci gong zhen zhong de shun tai yan hua dong li xue er yan ,xian zai de yan jiu hai jiao shao ,zheng zai man man qi bu 。sui zhao ji yu guang ci gong zhen de yuan zi ce ci ling yu de peng bo fa zhan ,dui yu guang ci gong zhen zhong de shun tai xiang gan xiao ying yan jiu ye you zhao jiao da de yi yi ,xian de ri qu chong yao 。zai ben lun wen yan jiu guo cheng zhong ,shou xian ,wo men da jian le ru yuan zi guang ci gong zhen de yan jiu ping tai ,shi yan zhong zhi you yi shu ji guang ji zuo wei beng pu guang you zuo wei tan ce guang zuo yong zai yi ge du mo de ru yuan zi chi shang ,zai tong guo yi ge guang dian er ji guan tan ce yu yuan zi xiang hu zuo yong zhi hou de guang jiang 。li yong sao miao she pin chang de pin lv ,huo de le tou she guang jiang sui zhao she pin chang pin lv bian hua de qu xian ,ji guang ci gong zhen xin hao 。ji yu guang ci gong zhen ce ci de yuan zi ci li yi jiu ke yi tong guo gong zhen feng dui ying de she pin pin lv zhi lai que ding wai ci chang de da xiao 。wo men fen xi le zai shi yan shi wen du 20℃xia ,gong zhen feng xian kuan sui ge chong ji guang gong lv ,she pin gong lv deng can shu de bian hua ,cong er you hua de dao xin zao bi jiao hao de guang ci gong zhen xin hao 。ji ci ,tong guo zeng jia she pin chang pin lv sao miao su lv ,wo men zai ru yuan zi zhong guan cha dao le guang ci gong zhen de shun tai yan hua guo cheng 。zai jiao gao she pin chang sao pin su lv de qing kuang xia ,chuan tong luo lun ci xian xing de guang ci gong zhen xin hao hui bian de bu dui chen ,ju you ce hui zhu jian chu xian zhen dang de xiao feng 。wo men yan jiu le bu tong guang gong lv he she pin gong lv dui yu zhen dang xiao feng de ying xiang 。zai ci ,wei le yan jiu shun tai xiang gan xiao ying zhong zhen dang xiao feng de te xing ,wo men zai mou shi ke tu ran da kai she pin chang lai guan cha tou she xin hao de bian hua ,she pin chang pin lv she zhi wei yu la mo er jin dong pin lv yi zhi 。wo men fa xian shun tai xiao ying de xin hao wei zheng xian zhen dang e-1zu ni cui jian de xing shi 。jin yi bu ,wo men fen xi le zhen dang pin lv he cui jian su lv sui zhao she pin chang jiang du 、ji guang gong lv de yan hua gui lv ,fa xian zhen dang pin lv zhu yao shou dao she pin chang zhen fu de ying xiang ,yu she pin chang zhen fu cheng zheng bi ;bing ju dang ji guang gong lv jiao xiao de shi hou ,she pin chang jiang du dui cui jian su lv qi zhu yao zuo yong ,er dang ji guang gong lv jiao da de shi hou ,she pin chang jiang du dui cui jian su lv ji ben bu qi zuo yong 。dang she pin chang gong lv bi jiao da de shi hou ,shun tai xiang gan xiao ying de zhen dang pin lv he cui jian su lv ji ben bu shou ji guang gong lv de ying xiang 。zui hou ,wo men tong guo si neng ji mi du ju zhen fang cheng ,shu zhi ji suan le ge chong qing kuang xia guang ci gong zhen zhong de shun tai xiang gan xiao ying ,li lun ji suan yu shi yan jie guo fei chang wen ge ,jin yi bu jie shi le zhe chong shun tai xian xiang de dong li xue yan hua yuan yin 。xi wang wo men de shi yan he li lun jie shi you zhu yu ren men dui yu shun tai xiang gan xiao ying de li jie ,bing dui ji yu guang ci gong zhen de yuan zi ce ci you suo bang zhu 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自浙江大学的金葛,发表于刊物浙江大学2019-09-23论文,是一篇关于瞬态相干效应论文,光磁共振信号论文,激光与原子相互作用论文,密度矩阵论文,浙江大学2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自浙江大学2019-09-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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