一种原子干涉仪中原子团横向温度的测量方法技术

技术编号:46587027 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:22
本发明专利技术属于精密测量领域,具体公开一种原子干涉仪中原子团横向温度的测量方法。本发明专利技术先通过调节开启时间以控制作用拉曼光脉冲时刻时的原子团尺寸,在不同的原子团尺寸下进行拉比振荡实验;然后对实验数据进行三角函数拟合,从中提取反映横向温度的关键参数;最后反演计算得到原子团横向温度。该方法基于原子团密度与拉曼光光强在横向空间上的高斯分布,两者相耦合的结果表现为在横向空间上原子跃迁的不均匀性,从而影响原子团整体的平均跃迁概率,即拉比振荡曲线的线型;反之,原子团的拉比振荡的线型中包含有原子团的横向参数,从拉比振荡线型中提取出原子团横向参数。本方法仅依靠原子干涉仪自身即可完成,对设备要求低,流程简单,易于操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于精密测量领域,具体涉及中性原子干涉精密测量,更具体地,涉及一种原子干涉仪中原子团横向温度的测量方法


技术介绍

1、原子干涉仪是基于物质波干涉特性的测量仪器,在过去三十年里,冷原子干涉技术得到了蓬勃发展,已经成为测量领域中实现高精度精密测量的重要手段。以冷原子干涉重力(重力梯度)仪和陀螺仪为代表的冷原子干涉仪已经广泛应用于诸如等效原理检验和万有引力常数测量等基础物理研究,以及以重力、重力梯度和转动测量为代表的惯性传感等领域中。冷原子干涉测量技术对于基础科学研究、资源勘探以及国防安全具有重大意义。

2、原子干涉仪主要包括真空系统、光路系统、电路系统这三部分。其中,真空系统用于为原子干涉实验提供超高真空环境;光路系统用于产生囚禁光和拉曼光等操控原子的激光光束;电路系统用于对激光频率和功率进行锁定,并且可以通过labview程序对电路进行微秒级别的控制,从而间接实现对光路系统的控制,以满足不同实验阶段对激光的需求。在一般原子干涉仪中,首先通过磁光阱技术对原子进行冷却和囚禁,然后将囚禁的原子团释放或上抛使其做自由落体运动,再结合偏振梯度冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种原子干涉仪中原子团横向温度的测量方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,通过测量拉曼光截面上的光强分布并利用高斯函数拟合,得到拉曼光的半径;通过在不同传播距离上分别测量拉曼光截面的光强分布并利用高斯函数拟合,得到拉曼光的半径随传播距离的变化,从而计算出拉曼光的发散角。

3.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,在进行第二步之前,扫描拉曼光空间位置,使得拉曼光中心与原子团中心距离不超过。

4.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,在进行第二步之前,确保探测光宽度大于3倍的原子团空间展宽,且为原子团初始空间展宽,为...

【技术特征摘要】

1.一种原子干涉仪中原子团横向温度的测量方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,通过测量拉曼光截面上的光强分布并利用高斯函数拟合,得到拉曼光的半径;通过在不同传播距离上分别测量拉曼光截面的光强分布并利用高斯函数拟合,得到拉曼光的半径随传播距离的变化,从而计算出拉曼光的发散角。

3.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,在进行第二步之前,扫描拉曼光空间位置,使得拉曼光中心与原子团中心距离不超过。

4.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,在进行第二步之前,确保探测光宽度大于3倍的原子团空间展宽,且为原子团初始空间展宽,为原子团速度展宽,为进行探测时原子团经历的扩散时间。

5.如权利要求1所述的测量方法,其特征在于,在进行第二步之前,标定扩束器的发散角,并确保。

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【专利技术属性】
技术研发人员:罗覃罗仕凌周航邓小兵程源徐文杰郭偶杰周敏康胡忠坤
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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