铯原子相干燥控脉冲激光系统及原子光频移研究

近年来,量子系统的相干操控获得了广泛的关注。基于激光冷却与俘获技术制备的单原子是一个理想的量子系统,在此系统上可以实现触发式单光子源,而单光子源不仅是量子保密通信和线性量子计算的核心量子资源,而且对制备光子-原子纠缠进而实现量子中继器、量子信息的传输与存储问的量子接口具有重要意义。研制用于激发原子的脉冲激光是实现触发式单光子源的关键。利用波导型电光振幅调制器对分布反馈式半导体激光器光强进行调制,并利用反馈回路将振幅调制器稳定在消光位置,实现了方波纳秒脉冲激光的制备。所完成的主要工作如下：1)简要介绍了基于单原子的相干操控Rabi振荡的基本原理和实验方案,重点介绍了其在触发式单光子源方面的应用；2)利用波导型电光振幅调制器和快速方波脉冲信号发生器制备了重复频率为10MHz、脉宽为5ns的方波脉冲激光；3)介绍了光场二阶相干度的基本原理,并利用HBT实验方案测量了连续相干光场和脉冲相干光场的二阶相干度；4)分析计算了铯原子D2线和铷原子D2线的不同Zeeman态的光频移和魔数波长,也计算了铷原子D2线的双色魔数波长组合,并利用PPMgO:LN晶体的倍频过程,在实验上获得了(784.3nm+1568.6nm)魔数波长组合激光。最后计算了在我们实验中在1064nm光学偶极阱中冷却光与铯原子D2线的实际失谐量,希望对实验有一定的指导意义。