1、冷原子用的穩(wěn)頻激光及系統(tǒng)設(shè)計【摘要】 激光冷卻原子的研究是最近十幾年科學(xué)界研究的熱點(diǎn),基于冷原子平臺的原子干涉儀,可以精密的測量重力加速度,從而在船舶、飛機(jī)和衛(wèi)星等方面有廣泛的應(yīng)用。本論文的目的就是以原子干涉儀為基礎(chǔ),圍繞該技術(shù)在精密測量重力中的應(yīng)用,重點(diǎn)開展原子干涉儀的關(guān)鍵技術(shù)穩(wěn)頻半導(dǎo)體激光技術(shù)及其系統(tǒng)設(shè)計的研究。論文的第一章是緒論,主要介紹了原子冷卻和捕獲的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀,以及原子干涉儀實(shí)驗研究的意義和應(yīng)用前景。在第二章中對激光冷卻原子的理論基礎(chǔ)做了詳細(xì)推導(dǎo)和敘述,同時詳細(xì)介紹了實(shí)驗室中對Rb原子冷卻和捕獲的整套實(shí)驗裝置,另外還介紹了我們實(shí)驗中取得的最新進(jìn)展和結(jié)果。第三章主要介紹了我們

2、實(shí)驗中的激光器和光路系統(tǒng),對激光器的穩(wěn)頻做了深入研究,重點(diǎn)介紹了我們提出的一種新的穩(wěn)頻技術(shù)。第四章分為兩個部分：第一部分是關(guān)于我們實(shí)驗中自主設(shè)計的激光準(zhǔn)直擴(kuò)束系統(tǒng)的研究；另一部分是關(guān)于光路系統(tǒng)小型化的研究,這是為以后做原理樣機(jī)做準(zhǔn)備。最后一章對論文中所做的工作做了一個總結(jié),并展望了下一階段將做的工作。本文重點(diǎn)是提出了一種新的飽和吸收穩(wěn)頻技術(shù),并自主設(shè)計了一種便攜式的激光準(zhǔn)直擴(kuò)束系統(tǒng),已用于原子干涉的實(shí)驗裝置。最后對原子干涉儀的小型. 更多還原【Abstract】 In the past over ten years, laser cooling and trapping of ato

3、ms have played an important role in precision measurement. Because of the wide applications in measuring gravity on mobile vehicles,the technology of atom interferometer based on cold atoms has developed rapidly. The purpose of this thesis is to realize an atom interferometer, and measure the gravit

4、y accurately.Chapter 1 introduces the history of laser cooling and trapping atoms and it is applications. Chapter 2 and chapter 3 present t. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 原子干涉； 激光穩(wěn)頻； 準(zhǔn)直擴(kuò)束； 光路小型化； 【Key words】 atom interferometer； frequency stabilization； beam collimator； portable laser system； 摘要 6-7 Abstract 7 目錄

5、 8-9 第一章 緒論 9-17 1.1 冷原子研究背景 9 1.2 原子冷卻與俘獲的簡要回顧 9-12 1.3 原子干涉儀概述 12-14 1.4 冷原子研究的意義和應(yīng)用 14-15 1.5 論文的主要內(nèi)容 15-16 1.6 論文的創(chuàng)新點(diǎn) 16-17 第二章 原子干涉儀原理及實(shí)驗裝置 17-32 2.1 激光與原子的相互作用梯度力與散射力 17-19 2.2 原子干涉儀的原理 19-21 2.3 實(shí)驗裝置 21-29 2.4 激光操縱原子 29-32 第三章 激光器穩(wěn)頻研究 32-44 3.1 飽和吸收穩(wěn)頻 32-35 3.2 DAVLL穩(wěn)頻法 35-38 3.3 基于樣品池表面反射的飽和吸收譜技術(shù) 38-44 第四章 激光的準(zhǔn)直擴(kuò)束及系統(tǒng)小型化研究 44-51 4.1