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激光冷却锶原子中的双频吸收光谱:理论建模与实验

原子物理 2025-08-26 v1 量子物理

摘要

我们演示了使用激光冷却的87Rb和85Rb原子实现双频吸收光谱(DFAS)。产生了具有高对比度的多普勒无消散共振,表明双频吸收光谱(DFAS)在冷原子基座的相干群集锁定(CPT)时钟以及开发基于集成磁光陷阱(MOT)的紧凑型高性能光频标准方面具有适用性。我们 developed a 使用密度矩阵方程构建的模型,对原子介质中的DFAS进行精确模拟,未采用任何简化近似。我们对所构建的多水平系统模型进行了全面模拟,以分析在不同实验条件下冷原子群ensemble中产生的双频光谱,包括磁场效应和两光子色散的影响。在这些实验条件下,模拟结果准确地给出了DFAS共振的�幅、线宽、频率位移和线型。我们还演示了一种简单机制,通过在MOT中实现DFAS激光锁来执行CPT光谱。此外,我们将模型扩展到准确模拟锶气体细胞中产生的双频光谱,这是实际有关的介质,适用于基于气体细胞的量子感测应用。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.18150,
  title  = {Dual-Frequency Absorption Spectroscopy in Laser-Cooled Rubidium Atoms: Theoretical Modeling and Experiment},
  author = {Gour Pati and Mauricio Pulido and Fredrik K. Fatemi and Gustavo Acosta and Renu Tripathi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18150},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 12 figures