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铯原子nP_(3/2)(n=70—94)里德伯态的紫外单光子激发及量子亏损测量

物理学报 2019年第7期68卷 123-131页

作者：刘硕白建东王杰英何军王军民量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学光电研究所太原030006 山西大学教育部-山西省省部共建极端光学协同创新中心太原030006

基于成熟的光纤激光器、光纤放大器及高效激光频率转换技术,我们在实验中研制了一套瓦级输出的窄线宽连续波单频可调谐318.6 nm紫外激光系统,并在室温铯原子气室中实现了6S_(1/2)—nP_(3/2)(n=70—94)单光子跃迁里德伯激发.借助由铯原子... 详细信息

基于成熟的光纤激光器、光纤放大器及高效激光频率转换技术,我们在实验中研制了一套瓦级输出的窄线宽连续波单频可调谐318.6 nm紫外激光系统,并在室温铯原子气室中实现了6S_(1/2)—nP_(3/2)(n=70—94)单光子跃迁里德伯激发.借助由铯原子6S_(1/2)(F=4)基态、6P_(3/2)(F′=5)激发态和nP_(3/2)(n=70—94)里德伯态构成的V型三能级系统,通过频率锁定于铯原子6S_(1/2)(F=4)—6P_(3/2)(F′=5)超精细跃迁的852.3 nm探测光束的吸收减弱信号获得了里德伯态的信息,并利用高精度波长计测量了铯原子nP_(3/2)(n=70—94)里德伯态的量子亏损值.经过与理论计算值的变化趋势进行对比,我们认为由于原子气室的里德伯屏蔽效应并不能完全屏蔽外部直流电场,铯原子气室内存在残余的直流电场,影响了对里德伯态的量子亏损值的实验测量.利用残余直流电场的Stark效应理论模型及其与有效主量子数n*的依赖关系,对铯原子里德伯态的量子亏损实验测量值进行了修正.修正后的铯原子nP_(3/2)(n=70—94)态量子亏损测量值为3.5591±0.0007,与理论计算值相吻合.

关键词：铯原子里德伯态单光子激发量子亏损里德伯屏蔽效应

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单光子和双光子激发荧光经组织穿透的对比研究及激光照射下的红细胞内部光分布：FDTD计算

单光子和双光子激发荧光经组织穿透的对比研究及激光照射下的红细...

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作者：王骁乾复旦大学

学位级别：硕士

在猪的组织中,405纳米连续激光和800纳米飞秒激光的穿透都呈现单指数衰减。405纳米连续激光在散射方面的损失大大高于800纳米飞秒激光的,这就暗示着组织的散射也是遵从Rayleigh定律的。然而,405纳米的单光子激发(SPE)荧光的穿透深度和80... 详细信息

在猪的组织中,405纳米连续激光和800纳米飞秒激光的穿透都呈现单指数衰减。405纳米连续激光在散射方面的损失大大高于800纳米飞秒激光的,这就暗示着组织的散射也是遵从Rayleigh定律的。然而,405纳米的单光子激发(SPE)荧光的穿透深度和800纳米的双光子激发(TPE)荧光的穿透深度是相近的,这是由于相比SPE荧光,在组织散射后减小的激光功率密度会更加严重地减弱TPE荧光。在另一方面,我们测得800纳米飞秒激光的展宽是随着组织深度线性加宽的,这是由于组织的色散效应造成的影响。我们发现激光脉冲的展宽因子大约是1.004,在这里x是组织深度单位毫米,也因此这个效应不会非常严重地影响在组织的浅层部分中的TPE荧光。一层很薄的血液可以阻碍405纳米激光的传播,但是却不能影响800纳米激光的穿透。综合考虑所有这些相关因素,在带有血液的活体系统和活体组织中TPE的穿透深度必然比SPE的穿透深度大。在低功率激光照射的医学应用中,由于光能够被生物体本身会聚可能造成活体器官损伤,安全就成了人们最为关心的问题之一。我们用有限时域差分的数值计算方法来研究用632.8nm平面光波照射双凹型,扁球体型或圆盘球体型红细胞后在红细胞内部产生的光分布。我们发现会聚效应在双凹型,扁球体型或圆盘球体型红细胞中的任何一个都如此显著,以至于当激光照射方向沿着红细胞平面时在靠近红细胞膜的会聚区域的光强达到入射光强的10倍多。当入射方向偏离红细胞平面超过15度时这种会聚效应就变得很弱甚至消失。因为在红细胞内的最大光强能比入射光强高大约一个数量级,所以在激光医学应用的安全性中这个因素是需要被考虑到的。

关键词：飞秒激光双光子激发单光子激发半导体量子点生物组织穿透深度脉宽展宽活体系统溶血激光照射治疗有限时域差分会聚效应光强分布红细胞激光安全活体器官

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铯原子的单光子跃迁里德堡激发及nP3/2里德堡态的量子亏损

铯原子的单光子跃迁里德堡激发及nP3/2里德堡态的量子亏损

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作者：刘硕山西大学

学位级别：硕士

里德堡态是一种被激发到主量子数很大的特殊的原子能态,其具有一系列特性,如;较大的原子半径,较小的能级间隔,长寿命,较大的极化率及强偶极-偶极相互作用等。而基于以上特点,里德堡原子不仅可以作为探测外场的媒介,也广泛用于量子逻辑... 详细信息

里德堡态是一种被激发到主量子数很大的特殊的原子能态,其具有一系列特性,如;较大的原子半径,较小的能级间隔,长寿命,较大的极化率及强偶极-偶极相互作用等。而基于以上特点,里德堡原子不仅可以作为探测外场的媒介,也广泛用于量子逻辑门及量子中继器等。而利用单光子跃迁激发方案制备的里德堡原子,由于不存在中间态引入的退相干机制,因此适合制备兼具基态长寿命及里德堡态强相互作用的缀饰态。本文以研究高激发里德堡态的单光子制备及长时间俘获为目的,基于实验室自制的高功率窄线宽紫外激光系统,结合理论及实验开展了室温原子气室中133Cs的里德堡态制备及魔术波长偶极阱俘获里德堡态原子的工作,主要内容如下:1.介绍了里德堡态原子的基础知识及特性,介绍了里德堡态的光学制备方案及应用前景。2.介绍了量子亏损的基本概念,利用量子亏损理论计算了铯原子6S1/2基态到nP3/2(n=70-100)里德堡态的量子亏损;根据量子亏损和原子参数计算出了对应跃迁线的跃迁能量,并在室温原子气室中实现了单光子跃迁里德堡激发,并测量了量子亏损。3.介绍了偶极阱的基本概念,利用多能级模型通过计算铯原子nP3/2态的极化率得到了针对铯原子6S1/2态和84P3/2态的魔术光阱;实验中采用磁光阱系统对铯原子进行冷却俘获,进行了单光子跃迁里德堡激发并测量了铯原子里德堡态与静电场作用导致的Stark谱。4.搭建了铯原子6S1/2基态和84P3/2态的魔术光阱,并搭建了以马赫-曾德尔干涉仪为执行元件的功率反馈环路,并对其原理进行了详细描述。评估了反馈环路的稳定效果,并分析了功率利用率和交流响应带宽的限制因素。这对接下来实现里德堡态的长时间俘获具有重要意义。

关键词：里德堡态单光子激发量子亏损偶极阱功率稳定

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H_2O和HLi分子的双光子激发

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光学学报 2012年第1期32卷 292-297页

作者：朱正和万明杰唐永建蒙大桥四川大学原子分子物理所四川成都610065

用全相对论量子力学计算H2O和HLi的双光子偶极激发。为对比起见,同时用非相对论的对称匹配团族-组态相互作用法(SAC-CI)计算其单光子激发。对于无对称中心的H2O和HLi,符合相应群的对称选择原则。双光子跃迁几率一般比单光子跃迁的小3～... 详细信息

用全相对论量子力学计算H2O和HLi的双光子偶极激发。为对比起见,同时用非相对论的对称匹配团族-组态相互作用法(SAC-CI)计算其单光子激发。对于无对称中心的H2O和HLi,符合相应群的对称选择原则。双光子跃迁几率一般比单光子跃迁的小3～5个数量级。在计算双光子偶极激发时,应采用同时包含了空间的对称性和时间反转对称性的全相对论。

关键词：原子与分子物理学双光子激发单光子激发分子H2O和HLi

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激光共聚焦扫描显微镜与多光子激光扫描显微镜之比较

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邯郸医学高等专科学校学报 2003年第3期16卷 287-287页

作者：张向阳门金娥师兴安河北省邯郸医学高等专科学校中心实验室河北省邯郸煤气公司医务室

激光共聚焦显微镜是80年代随着光学、视频、计算机等技术的飞速发展而诞生的新一代显微镜.

关键词：激光共聚焦扫描显微镜多光子激光扫描显微镜单光子激发生物医学

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