此项目将研究基于量子相干效应的新型铷原子磁力仪,此仪器用来精密测定微弱的磁场信号。弱磁场测量在矿产资源调查、石油勘探、环境监察、医疗器材等多方面都有重要意义。由于它具有灵敏度高、准确度高、使用灵活方便、成本低等特点,得到广泛的应用和发展。当锁模脉冲外腔半导体激光器通过地磁屏蔽的原子体系时,调节脉冲激光的锁模频率可使原来被原子吸收的脉冲激光变得透明,外加磁场在原子中产生的塞曼效应使透过激光的线型轮廓
本项目研究量子相干效应在磁场测量方面的应用。基于绝热快速通道技术,对三能级系统与入射的两束不同时间延迟的高斯脉冲相互作用引起的布居数转移和相干进行了数值模拟和分析,找到了实现布居数的完全转移和最大化相干的最优化条件。研究了两束脉冲的相对时间延迟、双光子失谐、脉冲强度等因素对布居数转移和相干的影响,通常的脉冲序列和违反直觉的脉冲序列对布居数转移和相干的影响,并得出最佳转移布居数和实现最大化相干的方法;设计、制作了实验所需的外腔式锁模半导体激光器,用可调谐半导体激光器测定了铷原子超精细结构吸收谱线,观测了铷原子的电磁感应吸收窗口;建立了一套原子磁力仪的实验装置,观察到了透过原子气体的光强随磁场的变化。