锶原子光晶格钟自旋极化谱线的探测

作     者：郭阳 尹默娟 徐琴芳 王叶兵 卢本全 任洁 赵芳婧 常宏 Guo Yang1）2） Yin Mo-Juan1） Xu Qin-Fang1） Ren Jie1） Zhao Fang-Jing1）2） Wang Ye-Bing1）2） Lu Ben-Quan1）2） Chang HongI）i 1）

作者机构：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 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2018年第67卷第7期

页      面：69-76页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070203[理学-原子与分子物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11474282 61775220) 中国科学院战略性先导科技专项(B类)(批准号:XDB21030700) 中国科学院前沿科学重点研究项目(批准号:QYZDB-SSW-JSC004)资助的课题~~ 

主　　题：锶原子光晶格钟 钟跃迁探测 自旋极化谱 

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^(87)Sr原子钟跃迁能级5s^2~1S_0→5s5p^3P_0中的m_F=+9/2和m_F=-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3.9μK,原子数目为3.5×10~6.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~1S_0→~3P_0偶极禁戒跃迁进行探测,在150 ms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300 mGs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150 ms时,获得左右旋极化谱线线宽分别为6.2 Hz和6.8 Hz.