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锶原子光晶格钟自旋极化谱线的探测

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郭阳, 尹默娟, 徐琴芳, 王叶兵, 卢本全, 任洁, 赵芳婧, 常宏. 2018: 锶原子光晶格钟自旋极化谱线的探测, 物理学报, 67(7): 69-76. doi: 10.7498/aps.67.20172759
引用本文: 郭阳, 尹默娟, 徐琴芳, 王叶兵, 卢本全, 任洁, 赵芳婧, 常宏. 2018: 锶原子光晶格钟自旋极化谱线的探测, 物理学报, 67(7): 69-76. doi: 10.7498/aps.67.20172759
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Guo Yang, Yin Mo-Juan, Xu Qin-Fang, Wang Ye-Bing, Lu Ben-Quan, Ren Jie, Zhao Fang-Jing, Chang Hong. 2018: Interrogation of spin polarized clock transition in strontium optical lattice clock, Acta Physica Sinica, 67(7): 69-76. doi: 10.7498/aps.67.20172759
Citation: Guo Yang, Yin Mo-Juan, Xu Qin-Fang, Wang Ye-Bing, Lu Ben-Quan, Ren Jie, Zhao Fang-Jing, Chang Hong. 2018: Interrogation of spin polarized clock transition in strontium optical lattice clock, Acta Physica Sinica, 67(7): 69-76. doi: 10.7498/aps.67.20172759
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锶原子光晶格钟自旋极化谱线的探测

  • 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,西安 710600 ;中国科学院大学天文与空间科学学院,北京 100049

  • 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,西安,710600

Interrogation of spin polarized clock transition in strontium optical lattice clock

  • 摘要: 87Sr原子存在核自旋,在磁场作用下原子能级会分裂成不同塞曼子能级.通过光抽运对原子进行自旋极化,其自旋极化谱线的探测为锶光钟系统的闭环锁定提供精确的频率参考.本文对87Sr原子钟跃迁能级5s2 1So→5s5p 3po中的mF=+9/2和mF=-9/2的塞曼磁子能级自旋极化谱线进行了探测.经过一级宽带冷却和二级窄线宽冷却与俘获后,锶冷原子温度为3.9 μK,原子数目为3.5×106.利用邻近“魔术波长”的813.426 nm半导体激光光源实现水平方向的一维光晶格装载.采用归一化探测方法用线宽为Hz量级的698 nm钟激光对1So→3po偶极禁戒跃迁进行探测,在150ms的探测时间下获得线宽为6.7 Hz的钟跃迁简并谱.在磁光阱竖直方向施加一个300mGs的偏置磁场获得塞曼分裂谱,并通过689 nm的圆偏振自旋极化光进行光抽运,最终在探测时间为150ms时,获得左右旋极化谱线线宽分别为6.2 Hz和6.8 Hz.
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-04-15

锶原子光晶格钟自旋极化谱线的探测

  • 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,西安 710600 ;中国科学院大学天文与空间科学学院,北京 100049
  • 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,西安,710600

摘要: 87Sr原子存在核自旋,在磁场作用下原子能级会分裂成不同塞曼子能级.通过光抽运对原子进行自旋极化,其自旋极化谱线的探测为锶光钟系统的闭环锁定提供精确的频率参考.本文对87Sr原子钟跃迁能级5s2 1So→5s5p 3po中的mF=+9/2和mF=-9/2的塞曼磁子能级自旋极化谱线进行了探测.经过一级宽带冷却和二级窄线宽冷却与俘获后,锶冷原子温度为3.9 μK,原子数目为3.5×106.利用邻近“魔术波长”的813.426 nm半导体激光光源实现水平方向的一维光晶格装载.采用归一化探测方法用线宽为Hz量级的698 nm钟激光对1So→3po偶极禁戒跃迁进行探测,在150ms的探测时间下获得线宽为6.7 Hz的钟跃迁简并谱.在磁光阱竖直方向施加一个300mGs的偏置磁场获得塞曼分裂谱,并通过689 nm的圆偏振自旋极化光进行光抽运,最终在探测时间为150ms时,获得左右旋极化谱线线宽分别为6.2 Hz和6.8 Hz.

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