拉曼光振幅与相位对原子干涉仪精度的影响

论文摘要

随着激光冷却原子技术的发展,与其相关的原子干涉仪的研究也逐渐走进人们的视野,越来越多的研究小组在这一领域进行了不同角度的探索和研究,并取得了令人瞩目的成绩。在原子干涉仪的研究中,精度分析是其一个重要组成部分。本论文主要研究拉曼光的振幅与相位对原子干涉仪测量精度的影响。第一章综述了国内外冷原子物理和原子干涉仪的研究现状；介绍了原子干涉仪的基本原理及其应用；着重分析利用原子干涉仪测量重力加速度的方法,以及原子干涉仪精度分析的研究现状。第二章在考虑拉曼光为高斯光束的情况下,应用半经典理论推导出光与原子相互作用的能态分布矩阵,进而计算了原子与一对拉曼脉冲作用后的跃迁几率,并讨论了跃迁几率与原子团半径和高斯光束光斑大小之间的关系。第三章推导了原子干涉过程中原子与三对拉曼脉冲序列作用的跃迁几率,并讨论了跃迁几率同原子团半径和高斯光束光斑大小之间的关系。第四章运用高斯光束传输矩阵的方法计算了原子干涉仪实验中拉曼光束波前弯曲对重力加速度测量精度的影响,得出了精度与拉曼光束光斑大小,拉曼脉冲作用的间隔时间,以及拉曼光束光程差之间的关系。第五章为总结与展望,在总结全文工作的基础上,给出后续研究的建议。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 目次
• 1 绪论
• 1.1 研究目的和意义
• 1.2 研究背景和内容
• 2 原子与一对拉曼脉冲相互作用后的跃迁几率
• 2.1 原子与一对拉曼脉冲作用后的能态分布矩阵
• 2.2 跃迁几率与原子团半径和高斯光束光斑半径之间的关系
• 2.3 小结
• 3 原子与三对拉曼脉冲序列相互作用后的能态分布
• 3.1 原子团与拉曼脉冲序列作用后的跃迁几率
• 3.2 原子团与脉冲序列作用后跃迁几率的相关讨论
• 3.3 小结
• 4 拉曼脉冲波前弯曲对重力加速度测量精度的影响
• 4.1 拉曼脉冲波前相位差与重力加速度测量精度的关系
• 4.2 重力加速度测量精度与各参量的关系
• 4.3 小结
• 5 总结与展望
• 参考文献
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果