這篇論文詳細描述了我們搭建的用于產生超冷鍶原子里德堡氣體的實驗裝置。先通過二維磁光阱,接著通過兩個不同階段的三維磁光阱,鍶原子氣體可被冷卻到溫度為1.3μK,峰值密度為2 × 1010atoms.cm-3。我們搭建了一套產生和分配鍶原子冷卻光的461 nm激光系統(tǒng),并通過基于波長計的穩(wěn)頻方法方便地將該系統(tǒng)的激光頻率穩(wěn)定到原子躍遷的共振頻率�；鶓B(tài)鍶原子通過5s5p3p1態(tài)被激發(fā)到里德堡三重態(tài),其中驅動中間態(tài)到里德堡態(tài)躍遷的319nm激光是由一臺染料激光器倍頻以后產生的。該激光系統(tǒng)提供的紫外光的線寬在100ms內為60kHz,其長期頻率漂移優(yōu)于里德堡躍遷譜線的自然線寬。本實驗裝置被用來進行對于鍶原子5sns3S1,5snd3D1和5snd3D2里德堡光譜譜系的研究�；诟呔炔ㄩL計,通過測量原子損失譜,我們測量了 n = 12...50的里德堡態(tài)的能量。波長計的絕對頻率校準是通過碘分子的無多普勒展寬吸收譜進行的。我們結合一個用于解釋原子損失譜的簡單模型和實驗測量頻率誤差的估計,得到了 10MHz的里德堡態(tài)的絕對頻率不確定性。同時該模型給出了量子虧損數的估值和一個新的第一電離極限的值。本論文中...

【文章頁數】：139 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
Chapter 1 Introduction
Chapter 2 Laser cooling of strontium atoms
    2.1 Strontium
    2.2 Experimental setup and cooling procedure
    2.3 Laser system at 461 nm for laser cooling
    2.4 Laser system at 481 nm for repumping
Chapter 3 Frequency stabilization using a wavelength meter
    3.1 Fizeau wavelength meter
    3.2 Frequency readout stability
    3.3 Frequency stabilization scheme
    3.4 Application to laser cooling and trapping of strontium
Chapter 4 Laser systems for Rydberg excitation
    4.1 Laser system at 689 nm
    4.2 Laser system at 319 nm
Chapter 5 Rydberg spectroscopy of strontium triplet series
    5.1 Atom-loss spectroscopy in a magneto-optical trap
    5.2 Absolute frequency determination
    5.3 Spectroscopy of strontium Rydberg triplet series
    5.4 Perturbation effects
Chapter 6 Conclusion and outlook
Appendix A Experimental control
Appendix B Rydberg energy levels
Appendix C Rydberg spectroscopy in the blue MOT
Bibliography
Publications
Acknowledgements



本文編號：4014002