分子激光冷却用高激发振转重抽运跃迁的直接测量

分子激光冷却与俘获需要寻址所有发生在 $\gtrsim 10^{-4} - 10^{-5}$ 量级、向激发振动态的自发衰变，这通过驱动出自这些态的抽运跃迁来实现。然而，这些跃迁须先以高分辨率经光谱学鉴别。典型方法是借助光循环与泵浦将分子制备于激发振动态，而这需多台高功率激光。本文我们展示一种无需光循环即可开展该光谱学的通用方法。我们利用低温缓冲气池中光驱动化学反应产生激发振动态分子，并采用调频吸收进行直接、灵敏、高分辨率光谱学测量。我们以测量 $^{174}$YbOH 中 $\tilde{A}^2\Pi_{1/2}(1,0,0)-\tilde{X}^2\Sigma^+(3,0,0)$ 谱带演示该技术。我们鉴别出光子循环所需的具体振转抽运跃迁，并将我们的数据与先前 $\tilde{A}^2\Pi_{1/2}(1,0,0)-\tilde{X}^2\Sigma^+(0,0,0)$ 谱带的测量相结合，确定了 $\tilde{X}^2\Sigma^+(3,0,0)$ 态的全部相关光谱常数。该技术获高信噪比，可进一步改进以测量更高激发振动态，并适用于其他利于激光冷却的分子种类。