銣原子光磁共振中瞬態(tài)相干效應的研究
發(fā)布時間:2021-05-17 09:17
基于自旋瞬態(tài)相干效應的光譜學研究能夠提供大量關于物質微觀動力學的信息,是波譜學的重要分支,從1964年光子瞬態(tài)相干效應發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在已有50多年的歷史。對于原子光磁共振中的瞬態(tài)演化動力學而言,現(xiàn)在的研究還較少,正在慢慢起步。隨著基于光磁共振的原子測磁領域的蓬勃發(fā)展,對于光磁共振中的瞬態(tài)相干效應研究也有著較大的意義,顯得日趨重要。在本論文研究過程中,首先,我們搭建了銣原子光磁共振的研究平臺,實驗中只有一束激光即作為泵浦光又作為探測光作用在一個鍍膜的銣原子池上,再通過一個光電二極管探測與原子相互作用之后的光強。利用掃描射頻場的頻率,獲得了透射光強隨著射頻場頻率變化的曲線,即光磁共振信號;诠獯殴舱駵y磁的原子磁力儀就可以通過共振峰對應的射頻頻率值來確定外磁場的大小。我們分析了在實驗室溫度20℃下,共振峰線寬隨各種激光功率,射頻功率等參數(shù)的變化,從而優(yōu)化得到信噪比較好的光磁共振信號。其次,通過增加射頻場頻率掃描速率,我們在銣原子中觀察到了光磁共振的瞬態(tài)演化過程。在較高射頻場掃頻速率的情況下,傳統(tǒng)洛倫茲線型的光磁共振信號會變得不對稱,且右側會逐漸出現(xiàn)振蕩的小峰。我們研究了不同光功率和射頻功率對于振...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 瞬態(tài)相干效應簡介
1.1.1 光學章動
1.1.2 光學自由感應衰減
1.1.3 光子回波
1.2 觀測瞬態(tài)相干效應的不同方法
1.2.1 脈沖激光直接激發(fā)法
1.2.2 基于Stack效應或塞曼效應的間接激發(fā)法
1.3 本文主要內容
2 瞬態(tài)相干效應的理論基礎
2.1 光與原子相互作用的理論基礎
2.1.1 銣原子的能級結構
2.1.2 塞曼分裂
2.1.3 光吸收
2.1.4 光泵浦
2.1.5 電子自旋共振
2.2 瞬態(tài)相干的理論基礎
2.2.1 二能級原子系統(tǒng)的r矢量方程
2.2.2 麥克斯韋-布洛赫方程
2.3 本章小結
3 光磁共振的實驗研究
3.1 實驗裝置
3.2 線寬分析
3.3 本章小結
4 瞬態(tài)相干效應的實驗研究
4.1 瞬態(tài)相干信號的發(fā)現(xiàn)
4.2 瞬態(tài)振蕩信號的探究
4.3 瞬態(tài)振蕩信號的理論分析
4.4 本章小結
5 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
6 參考文獻
作者筒歷及在學期間所取得的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]量子磁力儀再評說[J]. 董浩斌,張昌達. 工程地球物理學報. 2010(04)
[2]非線性磁光效應用于測量磁光阱四極磁場的方案[J]. 賀凌翔,王育竹. 光學學報. 2004(07)
[3]激光光譜學的新分支——瞬態(tài)相干光譜學[J]. 孫騊亨. 光譜學與光譜分析. 1985(05)
博士論文
[1]基于相干布居囚禁原理的磁場精密測量研究[D]. 梁尚清.浙江大學 2017
[2]地磁環(huán)境下光學原子磁力儀的研究[D]. 楊愛林.浙江大學 2013
本文編號:3191510
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 瞬態(tài)相干效應簡介
1.1.1 光學章動
1.1.2 光學自由感應衰減
1.1.3 光子回波
1.2 觀測瞬態(tài)相干效應的不同方法
1.2.1 脈沖激光直接激發(fā)法
1.2.2 基于Stack效應或塞曼效應的間接激發(fā)法
1.3 本文主要內容
2 瞬態(tài)相干效應的理論基礎
2.1 光與原子相互作用的理論基礎
2.1.1 銣原子的能級結構
2.1.2 塞曼分裂
2.1.3 光吸收
2.1.4 光泵浦
2.1.5 電子自旋共振
2.2 瞬態(tài)相干的理論基礎
2.2.1 二能級原子系統(tǒng)的r矢量方程
2.2.2 麥克斯韋-布洛赫方程
2.3 本章小結
3 光磁共振的實驗研究
3.1 實驗裝置
3.2 線寬分析
3.3 本章小結
4 瞬態(tài)相干效應的實驗研究
4.1 瞬態(tài)相干信號的發(fā)現(xiàn)
4.2 瞬態(tài)振蕩信號的探究
4.3 瞬態(tài)振蕩信號的理論分析
4.4 本章小結
5 總結與展望
5.1 總結
5.2 展望
6 參考文獻
作者筒歷及在學期間所取得的科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]量子磁力儀再評說[J]. 董浩斌,張昌達. 工程地球物理學報. 2010(04)
[2]非線性磁光效應用于測量磁光阱四極磁場的方案[J]. 賀凌翔,王育竹. 光學學報. 2004(07)
[3]激光光譜學的新分支——瞬態(tài)相干光譜學[J]. 孫騊亨. 光譜學與光譜分析. 1985(05)
博士論文
[1]基于相干布居囚禁原理的磁場精密測量研究[D]. 梁尚清.浙江大學 2017
[2]地磁環(huán)境下光學原子磁力儀的研究[D]. 楊愛林.浙江大學 2013
本文編號:3191510
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