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49S里德堡态的射频双光子光谱
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O561.3[理学—原子与分子物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]山西大学激光光谱研究所,量子光学与光量子器件国家重点实验室,太原030006, [2]中国计量科学研究院,北京100029
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB921603)、国家自然科学基金(批准号:11274209,61475090,61378013,61378039)和山西省留学基金(批准号:2014-009)资助的课题.
中文摘要:

在室温铯原子蒸气池中,由铯原子基态、激发态和里德堡态构建了阶梯型三能级系统,研究了里德堡原子阶梯型三能级系统的电磁感应透明(EIT).在实现电磁感应透明的基础上,利用16.9GHz的射频电场耦合相邻的原子里德堡态,实现49S1/2→47D3/2的双光子跃迁,测量了里德堡原子的射频双光子光谱,观察到了电磁感应透明光谱的分裂,进一步研究了电场强度对射频双光子光谱的影响.利用里德堡原子的EIT效应可实现对射频电场幅值和极化的精密测量,具有潜在的应用前景.

英文摘要:

Rydberg atoms, with large principal quantum number, exhibit certain properties, such as long lifetimes and strong interactions with fields and other atoms, which have been extensively investigated recently. One of the properties is the electromagnetically induced transparency (EIT) of Rydberg ladder system, which can be used to measure the radio frequency (RF) field with high sensitivity. In this paper, we investigate the quantum coherent effect of cesium Rydberg atom in a three-level ladder system involving the ground state (6S1/2), the excited state (6P3/2) and 49S1/2 Rydberg state in room temperature vapor cell. The probe laser (852 nm) drives the transition of 6S1/2(F = 4) → 6P3/2(F' = 5), while the coupling laser (510 nm) couples the Rydberg transition of 6P3/2 (F' = 5) → nS1/2. A typical electromagnetically induced transparency spectrum is obtained when the weak probe laser is scanned through the transition of 6S1/2 (F = 4) → 6P3/2 (F' = 5) and the coupling laser tuning to Rydberg transition. The two-photon RF spectra are observed when the RF field with a frequency of -16.9 GHz couples the Rydberg transition of 49S1/2→47D3/2, where the EIT signal is split into two EIT peaks due to the interaction between the RF field and Rydberg atoms. The dependences of EIT splitting on the power of RF field are investigated. The results show that the EIT splitting increases with the power of RF field, which can inversely be used to measure the RF field with a higher spatial resolution in the future.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876