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Jiguang zazhi

Rb蒸汽中5S1／2→5P3／2激光激发的速度选择粒子数密度和饱和效应

辛璟焘, 李琳, Jing Liu, 戴康, 沈异凡

Published Jan 1, 2008• 0 citations
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Abstract

利用一步激发的饱和吸收光谱技术测量了激发态Rb（5P3／2）态的原子密度，在激光线宽远小于Doppler线宽条件下。在激光功率40μW至5mW的范围内，测量了吸收系数，得到了5P3／2态的速度选择布居数密度。通过Rb空心阴极灯发出的5D→5P3／2窄谱线的吸收测量，也可以测得5P3/2态的原子密度，二种测量方法所得结果符合得很好。约2％基态原子被单模半导体激光器激发到5P3／2态。

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Rb—H2混合蒸气中5S1／2→5P3／2激光激发的速度选择布居与饱和效应

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利用一步激发的饱和吸收光谱技术测量了激发态Rb（5P3／2）态的原子密度，室温下的Rb—H2混合蒸气被780nm激光激发，在激光线宽远小于Doppler线宽条件下，在激光功率40μW至5mW的范围内，测量了吸收系数；得到了5P3／2态的速度选择布居数密度。通过Rb空心阴极灯发出的5D→5P3／2窄谱线的吸收测量，也可以测得5P3／2态的原子密度，二种测量方法所得结果符合得很好。当氢气压为100Pa时，约8％基态原子被单模半导体激光器激发到5P3／2态。

Chinese Journal of Quantum Electronics•Jan 1, 2008•0 citations

Rb＋（Ar，N2）混合蒸气中5P3／2能级有效辐射率的计算和测量

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计算和测量了Rb＋（Ar，N2）混合蒸气中Rb（5P3／2）共振能级的有效辐射率。使用单模半导体激光器（抽运激光）将Rb原子激发至5P3/2态，另一调谐到5P3/2→7S1/2的单模激光束（检测激光）与抽运光束反平行通过样品池，并在池的径向平行移动，通过检测激光束的吸收测定了激发态原子密度及其空间分布。由于辐射陷获存在，有效辐射率为自然辐射率与透射因子（发射的光子在探测区域内没有被吸收的平均概率）的乘积。5P3／2原子密度及其空间分布结合5P3／2←5S1／2跃迁线的碰撞增宽计算了透射因子，从而得到了不同Ar或N2气压下，RbD2线的有效辐射率。对5P3/2-Ar系统，在不同气压下测得的D2线强度比值与有效辐射率计算值的比值相符。对于5P3/2-N2系统，研究了电子态向振动态的碰撞转移，得到了转移截面。

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低He气压下Rb（5P（3/2））激发态有效辐射率的计算与测量

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计算和测量了Rb-He混合蒸气中Rb（5P3/2）共振能级的有效辐射率,使用单模半导体激光器（泵浦激光）将Rb原子激发至5P3/2态,另一调谐到5P3/2→7S1/2的单模激光束（检测激光）与泵浦束反平行通过样品池,并在池的直径方向平行移动,通过对检测激光束的吸收测定了激发态原子密度及其空间分布.由于辐射陷获存在,有效辐射率是自然辐射率与透射因子（发射的光子在探测区域内没有被吸收的平均概率,它与吸收截面及激发态原子密度和空间分布有关）的乘积.5P3/2原子密度及其空间分布结合5P3/2←5S1/2跃迁线的碰撞增宽计算了透射因子,从而得到了不同He气压下,RbD2线的有效辐射率.从5P3/2→5S1/2跃迁线强度I780的测量,得到的不同He气压下有效辐射率的比值与理论计算得到的比值相符.

原子与分子物理学报•Jan 1, 2008•0 citations

通过激发转移和碰撞能量合并研究Rb 5~2P精细结构混合

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利用单模半导体激光器激发Rb原子到5P3/2态,将Rb空心阴极灯发射的6D5/2→5P3/2的629.8 nm线作为吸收线.测量5P3/2态原子密度,由测得的激发态原子密度结合荧光强度比,得到能量合并过程Rb(5P3/2)+Rb(5P3/2)→Rb(5D)+Rb(5S)的碰撞截面为(5.0士1.9)×10-14cm2.利用荧光法测量了Rb52P精细结构碰撞转移截面.直接荧光是由5P3/2态发射的,敏化荧光是由精细结构碰撞转移和碰撞能量合并产生的.由相对荧光强度得到了转移截面σ(5P3/2→5P1/2)=(3.0土0.9)×10-15cm2.碰撞能量合并速率系数比精细结构混合率大一个数量级,与其它实验结果进行了比较.

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利用激光诱导后向荧光测定Rb[5P3/2（F′=4）]在金属膜附近的非辐射跃迁率

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利用激光诱导后向荧光光谱研究了Rb蒸气-玻璃界面的85Rb[5P3/2（F′=2,3,4）→5S1/2（F=3）]超精细结构跃迁。把界面分为2个不同的区域,靠近表面厚度约为一个波长的近区和远区（蒸气区域）,近区起光谱滤波器的作用。将激光分为二束,一束作为检测光通过一个室温下的Rb参考样品池,得到5S1/2（F=3）→5P3/2（F′=2,3,4）半宽为510 MHz的Doppler吸收线,其中心离F=3→F′=4跃迁约为70 MHz。另一束激光进入温度为130℃的Rb样品池,记录共振后向荧光Sob（νL）,将它减去远区辐射的荧光ST（νL）,得到近区辐射的荧光senxp（νL）,它是具有半宽ΓRF=50 MHz的Lorentz线型,而ΓRF=Γn＋cΓoll＋Γnr,Γn为谱线的自然增宽,cΓoll=γRb-RbN为碰撞增宽,γRb-Rb为增宽系数,N为Rb基态密度,Γnr为玻璃表面激发态原子的非辐射能量转移引起的附加增宽,由此得到非辐射跃迁率为AnFr′=4→F=3=2.4×10^8s^-1,它远大于自发辐射率A（5P3/2→5S1/2）=1.4×107s^-1。

光谱学与光谱分析•Jan 1, 2009•0 citations
利用一步激发的饱和吸收光谱技术测量了激发态Rb（5P3／2）态的原子密度，在激光线宽远小于Doppler线宽条件下。在激光功率40μW至5mW的范围内，测量了吸收系数，得到了5P3／2态的速度选择布居数密度。通过Rb空心阴极灯发出的5D→5P3／2窄谱线的吸收测量，也可以测得5P3/2态的原子密度，二种测量方法所得结果符合得很好。约2％基态原子被单模半导体激光器激发到5P3／2态。
利用一步激发的饱和吸收光谱技术测量了激发态Rb（5P3／2）态的原子密度，室温下的Rb—H2混合蒸气被780nm激光激发，在激光线宽远小于Doppler线宽条件下，在激光功率40μW至5mW的范围内，测量了吸收系数；得到了5P3／2态的速度选择布居数密度。通过Rb空心阴极灯发出的5D→5P3／2窄谱线的吸收测量，也可以测得5P3／2态的原子密度，二种测量方法所得结果符合得很好。当氢气压为100Pa时，约8％基态原子被单模半导体激光器激发到5P3／2态。
计算和测量了Rb＋（Ar，N2）混合蒸气中Rb（5P3／2）共振能级的有效辐射率。使用单模半导体激光器（抽运激光）将Rb原子激发至5P3/2态，另一调谐到5P3/2→7S1/2的单模激光束（检测激光）与抽运光束反平行通过样品池，并在池的径向平行移动，通过检测激光束的吸收测定了激发态原子密度及其空间分布。由于辐射陷获存在，有效辐射率为自然辐射率与透射因子（发射的光子在探测区域内没有被吸收的平均概率）的乘积。5P3／2原子密度及其空间分布结合5P3／2←5S1／2跃迁线的碰撞增宽计算了透射因子，从而得到了不同Ar或N2气压下，RbD2线的有效辐射率。对5P3/2-Ar系统，在不同气压下测得的D2线强度比值与有效辐射率计算值的比值相符。对于5P3/2-N2系统，研究了电子态向振动态的碰撞转移，得到了转移截面。
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