二极管laser光源对640 nm附近碘分子超精细结构的频率调制饱和光谱

127I2在554 nm附近超精细跃迁的绝对频率测量及其在稳定Yb+离子冷却的369 nm激光中的应用

Absolute frequency measurement of molecular iodine hyperfine transitions at 554 nm and its application to stabilize a 369 nm laser for Yb+ ions cooling

本研究测量了127I2在554 nm附近的13条超精细跃迁线的绝对频率，利用光频梳和调制转移光谱技术稳定了369 nm激光，实现了5E-12的频率稳定度，为Yb+离子量子信息处理提供了关键技术支持。

紧凑型碘- laser在531 nm处工作，稳定性在10 $^{-12}$水平，使用硬币大小的laser模块

A compact iodine-laser operating at 531 nm with stability at the 10$^{-12}$ level and using a coin-sized laser module

我们展示了一个紧凑的碘稳定激光器工作在531 nm，使用硬币大小的光源组成的1062 nm分布反馈二极管激光器和倍频元件。用饱和吸收光谱法观察到碘分子的超精细跃迁。光源的频率稳定到所观察到的碘跃迁，并在10 $^{-12}$能级实现频率稳定性。稳定到$R(36)32-0$跃迁的$a_{1}$超精细分量的紧凑型激光器的绝对频率被确定为$564\,074\,632\,419(8)$ kHz，相对不确定度为$1.4\times10^{-11}$。碘稳定激光器可用于各种应用，包括干涉测量。

578 nm稳频光源用于分子碘的无多普勒光谱学

Doppler-free spectroscopy of molecular iodine using a frequency-stable light source at 578 nm

一个稳定的光源，使用和频产生（SFG）的高分辨率光谱在578 nm的发展。利用饱和光谱技术，用SFG光源观察了碘分子的超精细跃迁。光源的频率稳定到所观察到的超精细跃迁，并在1秒的平均时间内达到2*10-12的稳定性。稳定在R（37）16-1跃迁的a1分量上的光源的绝对频率被确定为518304551833（2）kHz。该跃迁用作中性镱（Yb）中的1 S 0 - 3 P0光学时钟跃迁的频率参考。

基于碘的Laser吸收光谱的915 ~ 985 nm绝对频率图谱

Absolute Frequency Atlas from 915 nm to 985 nm based on Laser Absorption Spectroscopy of Iodine

本文报道了碘气体在915 ~ 985 nm之间的激光吸收光谱。该波长范围利用窄线宽和无模式跳变的可调谐二极管激光器进行扫描，其频率使用校准的波长计进行主动控制。这使我们能够提供一个碘图谱，其中包含近10，000个实验观察到的参考线，不确定度为50 MHz。对于共同线，发现与Gerstenkorn等人的出版物有很好的一致性。Gerstenkorn，P. Luc，Atlas du spectre d'absorption de la molecule d'iode 14800-20000 cm $^{-1}$，Paris：Editions du Centre National de la Recherche Scientific（CNRS），1978].新的丰富数据集允许改进现有的碘分子模型，并可作为激光频率校准和稳定的参考。

用于亚多普勒光谱和激光稳定的碘光子微电池的制备与表征

Fabrication and characterization of iodine photonic microcell for sub-Doppler spectroscopy and laser stabilization

本研究制备了全光纤充碘光子微电池，实现室温下73%吸收对比度及亚多普勒超精细结构分辨，用于激光稳定。

JOKARUS -探空火箭任务用小型光学碘频率基准的设计

JOKARUS - Design of a compact optical iodine frequency reference for a sounding rocket mission

我们提出了一个紧凑的绝对光学频率基准空间应用的基础上的超精细跃迁分子碘与目标的分数频率不稳定性优于$3\cdot 10^{-14}$的设计。它是基于一个微集成的扩展腔二极管激光器集成光放大器，光纤尾纤二次谐波产生波导模块，和一个准单片光谱设置与操作电子。此处所述的仪器定于2017年底在TEXUS 54号探空火箭上发射，作为碘频率基准和相关技术空间应用的重要鉴定步骤。有效载荷将自主运行，其光学频率将在其空间飞行期间与光学频率梳进行比较。

磁场对稳定于分子碘的激光频率的影响

Influence of a magnetic field on the frequency of a laser stabilized to molecular iodine

本文研究了弱磁场对碘稳频激光的影响，发现Zeeman效应会导致激光频率偏移，测得R(34) 44-0跃迁a1分量的线性Zeeman频移为(1062±6)×10^4 Hz/T，并证明添加磁屏蔽是实现10^-15量级频率稳定度的必要条件。

用半导体激光器直接测量碱金属原子精细结构间距

Direct measurement of the fine-structure interval in alkali atoms using diode lasers

本文介绍了一种利用两个稳频二极管激光器直接测量碱金属原子精细结构间距的方法。每个激光器具有1 MHz量级的线宽和精确的可调谐性：一个激光器被调谐到D_1线的超精细跃迁，另一个激光器被调谐到D_2线的超精细跃迁。激光器的输出被送入扫描迈克耳孙干涉仪，该干涉仪精确地测量它们的波长比。为了说明这一技术，我们测量了Rb的精细结构区间，得到了无超精细的5 P_{3/2} - 5 P_{1/2}区间的值为237.6000（3）（5）cm^-1。

用于囚禁镱离子的739 nm激光器的$I_2$光谱频率稳定

Frequency stabilization of a 739 nm laser to an $I_2$ spectrum for trapped Ytterbium ions

本研究利用声光调制转移光谱将739 nm钛宝石激光稳定到碘分子超精细跃迁，实现13 s平均下$3.83×10^{-11}$的稳定度，优化后达理论信噪比，为囚禁镱离子实验的激光锁定提供理想频率参考。

利用调制转移光谱和平衡检测分子碘实现${}^{174}$Yb激光冷却的激光频率稳定

Laser frequency stabilization by modulation transfer spectroscopy and balanced detection of molecular iodine for laser cooling of ${}^{174}$Yb

本研究利用调制转移光谱与平衡检测分子碘弱超精细跃迁，实现激光频率稳定，用于${}^{174}$Yb冷却，获得高达47的光学深度及3.9e-13的短期频率稳定性。

用紫/蓝二极管激光器进行镓原子laser光谱分析

Atomic gallium laser spectroscopy with violet/blue diode lasers

我们描述了两个GaN基二极管激光器的操作，在403 nm和417 nm的镓的激光光谱。它们在外腔配置中的使用使得能够对镓空心阴极中的吸收光谱进行调查。我们分析了多普勒展宽的轮廓占超精细和同位素结构和提取的温度和密度的中性原子样品中产生的辉光放电。我们还建立了一个产生热镓原子束的装置。利用GaN基半导体激光器研究了镓的激光诱导荧光和超精细分辨光谱。

$^{85}$ Rb分子$5P_{3/2}$态超精细结构的精确测量

Precise measurement of hyperfine structure in the $5P_{3/2}$ state of $^{85}$Rb

我们展示了一种技术来测量超精细结构使用频率稳定的二极管激光器和声光调制器锁定到两个超精细峰之间的频率差。我们使用这种技术来测量超精细间隔的$5P_{3/2}$状态的$^{85}$ Rb和获得20 kHz的精度。我们提取的磁偶极耦合常数$A=25.038(5)$ MHz和电四极耦合常数$B=26.011(22)$ MHz的值。这些值比以前的结果有了显著的改进。

磁阱中超精细时钟态的Raman跃迁

Raman transitions between hyperfine clock states in a magnetic trap

本文报道了在原子芯片磁阱中$^{87}$ Rb的磁钟态之间的光学喇曼跃迁的实验研究。原子布居转移是由一对二极管激光器诱导的，它将两个时钟态非共振耦合到一个中间态流形。这种跃迁受到两条激发路径的相消干涉，导致有效双光子拉比频率降低。此外，我们发现跃迁频率对二极管激光器的强度比是高度敏感的。我们的结果很好地描述在$^{87}$ Rb的多能级结构的光位移。差分光位移消失在一个最佳的强度比，我们观察到的过渡线宽变窄。我们还观察到的时间动态的人口转移，并找到良好的协议与模型的基础上系统的主方程和高斯激光束轮廓。最后，我们确定在我们的系统中的退相干的几个来源，并讨论可能的改进。

$^{133}$ Cs中地面超精细间隔的CPT观测

Observation of CPT for the ground hyperfine interval in $^{133}$Cs

我们利用相干布居捕获技术（CPT）获得了$^{133}$ Cs的基态超精细间隔（时钟跃迁）。CPT所需的探测光束和控制光束从单个紧凑的二极管激光系统获得。利用电光调制器对激光器进行频率调制，实现了两束激光之间的相位相干，其频差为时钟频率。EOM是光纤耦合的，因此不需要对准，并且原子包含在蒸气室中。这两种技术都有可能被用作卫星上的原子钟。

两步laser激发下（nD）Cs的电场诱导超精细能级交叉：实验和理论

Electric field induced hyperfine level-crossings in (nD)Cs at two-step laser excitation: experiment and theory

本文从理论上描述了超精细F能级的m_F塞曼子能级在两步激光激发下的纯电场能级交叉，并对n = 7，9和10的Cs原子的nD_3/2态进行了实验研究。第一步6S_1/2到6P_3/2，第二步6P_3/2到nD_3/2，分别用二极管激光和染料激光激发。在nD_3/2至6P_1/2荧光中观察到能级交叉共振信号。通过对光学布洛赫方程的关联分析，建立了一个理论模型，定量描述了在外加直流电场作用下，原子与两个激光场同时相互作用时的共振信号.仿真结果很好地描述了实验信号。7D_3/2态的张量极化率（玻尔半径的立方）被确定为7.45（20）× 10^4，9D_3/2态的张量极化率为1.183（35）× 10^6; 10D_3/2的张量极化率值被用来校准电场。7D_3/2态的张量极化率值相差约.从现有的实验测量值的15%。

二极管laser与训练超短脉冲组合诱导的速度选择性双光子吸收

Velocity-selective two-photon absorption induced by a diode laser in combination with a train of ultrashort pulses

利用半导体激光和超短脉冲训练联合激发铷原子系统，通过探测$6P_{3/2}$态的荧光，研究了铷原子蒸气中$5S-5P-5D$的双光子跃迁.连续波激光器起到速度选择滤波器的作用，并允许在包括$5D_{3/2}$和$5D_{5/2}$状态的大光谱范围内进行光谱分析。对于一个对向传播的光束配置，每个原子速度组的响应的特点是很好的多普勒轮廓内，激发的超精细水平清楚地解决。还揭示了光抽运对直接双光子过程的贡献。通过考虑每个速度群与连续激光和频率梳模式的相互作用，结果在频域图像中得到了很好的描述。

使用饱和吸收光谱法测量铷 5P$_{1/2}$ 激发态的超精细常数和同位素位移

Measurement of hyperfine constants and the isotope shift of rubidium 5P$_{1/2}$ excited-state using Saturated Absorption Spectroscopy

本文利用自制795 nm外腔二极管激光器进行饱和吸收光谱实验，通过法布里-珀罗腔消除非线性以线性化频率轴，精确测量了铷5P$_{1/2}$激发态的超精细能级分裂及磁偶极耦合常数。

注入锁定二极管laser电流调制的转移腔稳频

Injection-locked diode laser current modulation for Pound-Drever-Hall frequency stabilization using transfer cavities

相位调制RF电流源被施加到工作在$780\unit{nm}$的注入锁定二极管激光器。这产生了激光器的可调谐相位调制边带，适用于使用Pound-Drever-Hall技术稳定光学传输腔的长度。尽管存在显著的二极管激光幅度调制，但是Pound-Drever-Hall信号关于锁定点是反对称的。利用该稳频光传输腔对776 nm外腔半导体激光器进行了稳频实验。通过在蒸气室中观察$^{87}$ Rb $5P_{3/2}-5D_{5/2}$跃迁的超精细成分，建立了这种转移腔锁定激光器的稳定性和可调谐性。

用饱和吸收光谱精确测量$^{7}$ Li的${2P}_{1/2}$态超精细结构

Precise measurement of hyperfine structure in the ${2P}_{1/2}$ state of $^{7}$Li using saturated-absorption spectroscopy

我们报道了$^{7}$ Li的${2P}_{1/2}$态的超精细间隔的精确测量。从基态（$D_1$线）的过渡使用二极管激光器和热锂蒸气中的饱和吸收光谱技术进行访问。通过将声光调制器锁定到两个超精细峰之间的频率差来测量间隔。测得的92.040（6）~MHz的间隔与我们使用原子束光谱仪[Das和Natarajan，J.物理学\ B { \bf 41}，035001（2008）]。该间隔产生的磁偶极子常数在$P_{1/2}$状态为$A=46.047(3)$，这是不符合的理论计算$>80$ ~kHz。

用二极管laser系统研究Rb原子的$\rm 5S_{1/2} \rightarrow 5D_{5/2}$双光子跃迁

Accessing the $\rm 5S_{1/2} \rightarrow 5D_{5/2}$ two-photon transition in Rb using a diode laser system

利用外腔半导体激光系统和加热的蒸气池，观测了Rb蒸气在778 nm处的$\rm 5S_{1/2} \rightarrow 5D_{5/2}$双光子跃迁。在两个同位素的光谱显示良好的解决超精细跃迁。峰值是无多普勒的，并且具有典型线宽为2.2MHz的洛伦兹线形。该线宽大于300 kHz的自然线宽，但仍比D $_2$线中单光子跃迁的线宽小5- 10倍。由于该跃迁的绝对频率是以8 kHz精度测量的，因此与D $_2$线相比，它可以在光学区域中形成更好的次级参考。

使用中性镨（Pr）的主动laser频率稳定

Active laser frequency stabilization using neutral praseodymium (Pr)

本文提出了一种新的可能性，利用中性普鲁士蓝的跃迁实现激光器的主动稳频。由于它的五个外层电子，这种元素显示出高密度的能级，导致具有超过25000条已知谱线的极其丰富的激发光谱，从紫外到红外。我们证明了在1105和1123 nm之间的几个praseoeoprotein线的二极管激光器的主动稳频。在空心阴极灯中记录激发信号并通过激光诱导荧光观察。这些信号足够强，可以通过使用标准激光锁定技术将二极管激光器锁定在大多数线上。以这种方式，消除了超过30 MHz/h的解锁激光器的频率漂移，并且对于>0.2 s的平均时间，激光器频率稳定在1.4（1）MHz以内。将稳频二极管激光器倍频，可以产生276 ~ 281 nm范围内频率稳定的紫外光。特别地，使用在λ = 1118.5397（4）nm处的镨激发线E = 16 502.616_7/2 cm^-1 -> E' = 25 442.742_9/2 cm^-1的强超精细分量使得在频率四倍化之后有可能在λ/4 = 279.6349（1）nm处产生激光辐射，它可以用来激发Mg^+中的D2线。

单二极管laser和锥形磁光阱的多轴原子干涉

Multiaxis atom interferometry with a single diode laser and a pyramidal magneto-optical trap

原子干涉测量已成为最强大的精密测量技术之一。为了开发简单，精确，多功能的原子干涉仪的惯性传感，我们展示了一个原子干涉仪测量加速度，旋转和倾斜指向拉曼光束对个人面临的金字塔镜。只有一个二极管激光器用于所有功能，包括原子捕获，干涉测量和检测。实现了有效的多普勒灵敏拉曼跃迁，而无需选择原子样品的速度，并且铯超精细基态之间的零差分AC斯塔克位移，提高了信噪比并抑制了系统效应。我们测量重力沿两个轴（垂直和45 $^\circ$垂直），旋转，和倾斜的灵敏度为6 $\,μ$ m/s $^2/\sqrt{\rm Hz}$，300 $\,μ$ rad/s/ $\sqrt{\rm Hz}$，和4 $\,μ$ rad/ $\sqrt{\rm Hz}$，分别。这项工作为大地测量、地质学或惯性导航的可部署多轴原子干涉仪铺平了道路。

外磁场对Rb原子Angular momentum空间分布对称性破缺的影响

Angular momentum spatial distribution symmetry breaking in Rb by an external magnetic field

研究了具有超精细结构的原子在外加磁场作用下的激发态角动量排列-取向转换。首次报道了在这些条件下的横向取向。这种现象在中等磁场强度的帕邢巴克条件下发生。利用线偏振二极管激光器的弱辐射激发细胞中的Rb原子。激光束相对于外部磁场方向以π/4的角度偏振。在所有激发态5P_3/2超精细组分同时激发的条件下，用激光诱导荧光光谱法分辨了5S_1/2态的基态超精细能级.观察到圆偏振荧光在垂直于磁场B的方向和光偏振E的方向的方向上发射。所得到的圆度被证明是在定量与理论预测。

紧凑型共振电离Mass Spectrometer用于钾的痕量分析

Development of a Compact Resonance Ionization Mass Spectrometer for Trace Element Analysis of Potassium

利用两个半导体激光器和一个四极杆质谱仪，研制了一台小型共振电离质谱仪，用于钾的痕量元素分析。借助于激光二极管的窄线宽，通过将它们与每种钾同位素的$4\,^2{\rm S}_{1/2}$基态的已知超精细分裂宽度进行比较，测量出405 nm线的$^{40}{\rm K}$和$^{41}{\rm K}$相对于$^{39}{\rm K}$的同位素位移，分别为$207\pm13$ MHz和$451\pm10$ MHz，对应于$4\,^2$ S $_{1/2}\rightarrow$ $5\,^2$ P $^\circ_{1/2}$的跃迁。在我们的装置中，$\sim10^{-6}$量级的总体检测效率表明RIMS可用于分析某些材料上或中的痕量金属杂质，例如半导体晶片的污染评估。

Compact 459 nm Cs cell optical frequency standard with $2.1\times{10}^{-13}/\sqrtτ$ short-term stability

We achieve a compact optical frequency standard with an extended cavity diode laser locked to the 459 nm 6S$_{1/2}$ - 7P$_{1/2}$ transition of thermal $^{133}$Cs atoms in a $ϕ$ 10 mm $\times$ 50 mm glass cell, using modulation transfer spectroscopy (MTS). The self-estimated frequency stability of this laser is $1.4\times{10}^{-14}/\sqrtτ$. With heterodyne measurement, we verify the linewidth-narrowing effect of MTS locking and measure the frequency stability of the locked laser. The linewidth of each laser is reduced from the free-running 69.6 kHz to 10.3 kHz after MTS stabilization, by a fact…

两束3.2 GHz倍频激光注入锁定驱动$^{43}$ Ca $^+$低光子散射拉曼跃迁

Injection locking of two frequency-doubled lasers with 3.2 GHz offset for driving Raman transitions with low photon scattering in $^{43}$Ca$^+$

我们描述了两个红外（794 nm）激光二极管，这是每个倍频激光系统的一部分的注入锁定。注入路径中的声光调制器（AOM）在激光器之间给出1.6GHz的偏移，用于驱动$^{43}$ Ca $^+$的超精细分裂（3.2GHz）基态中的状态之间的拉曼跃迁。可以禁用偏移以在$^{40}$ Ca $^+$中使用。我们测量的相对线宽的倍频光束为42兆赫的光外差测量。注入锁定和倍频两者的使用将光谱纯度与高光功率结合。我们的方案是适用于提供拉曼光束跨越其他离子物种和中性原子的相干光学操纵是必需的。

Tellurium Spectrometer for ${}^1\text{S}_0-{}^{1}\text{P}_1$ Transitions in Strontium and Other Alkaline-Earth Atoms

We measure the spectrum of tellurium-130 in the vicinity of the 461~nm ${}^1\text{S}_0-{}^{1}\text{P}_1$ cycling transition in neutral strontium, a popular element for atomic clocks, quantum information, and quantum-degenerate gases. The lack of hyperfine structure in tellurium results in a spectral density of transitions nearly 50 times lower than that available in iodine, making use of tellurium as a laser-frequency reference challenging. By frequency-offset locking two lasers, we generate the large frequency shifts required to span the difference between a tellurium line and the ${}^1\text{…

铷原子D2激发时固定频率laser的亮磁光共振向暗磁光共振的转换

Conversion of bright magneto-optical resonances into dark at fixed laser frequency for D2 excitation of atomic rubidium

通过改变单个激发激光场的激光功率密度或改变池中的蒸汽温度，可以使铷原子D2线超精细跃迁的非线性磁光共振由亮共振变为暗共振。在一组实验中，原子被来自扩展腔二极管激光器的线性偏振光激发，其偏振矢量垂直于光的传播方向和磁场，并且沿着磁场的方向观察到激光诱导荧光（LIF），其被扫描。当激光器调谐到Rb-87的Fg=2 -> Fe=3跃迁和Rb-85的Fg=3 -> Fe=4跃迁附近时，在低激光功率密度下观察到低对比度的亮共振。当激光功率密度分别大于0.6mW/cm ~ 2和0.8mW/cm ~ 2时，亮共振逐渐变暗。在第二组实验中，当Rb-87的Fg=2 -> Fe=3跃迁被圆偏振光激发时，观察到明亮的共振，当温度升高到50 ℃左右时，该共振变暗。在室温下的实验观察结果可以通过基于理论模型的计算以良好的一致性再现，尽管理论模型不能描述在高温下的测量，其中再吸收被认为起决定性作用。该模型来自光学布洛赫方程，包括所有附近的超精细组件，平均在多普勒轮廓，在外部磁场的磁子级的混合，和治疗的相干性的激励辐射场。

铷的非线性光谱学：一个本科生实验

Non-linear spectroscopy of rubidium: An undergraduate experiment

在本文中，我们描述了两个互补的非线性光谱方法，都允许实现原子气体的多普勒光谱。首先，我们利用饱和吸收光谱研究了铷原子$5{\rm S}_{1/2}\to 5{\rm P}_{3/2}$跃迁的结构。使用一个稍微修改的实验装置，多普勒无双光子吸收光谱，然后进行$5{\rm S}_{1/2}\to 5{\rm D}_{5/2}$过渡铷，导致精确测量的超精细结构的$5{\rm D}_{5/2}$能级。此外，双光子跃迁的电偶极选择规则进行了研究，首先通过修改激发激光的偏振，然后通过测量双光子吸收光谱时，磁场施加接近铷蒸气。所有的实验进行相同的光栅反馈激光二极管，提供了一个机会，比较不同的高分辨率光谱方法，使用一个单一的实验设置。这些实验可以使学生熟悉量子力学选择定则、原子光谱和塞曼效应。

铷原子5 p ~（3/2）-> 6p ~（3/2）电偶极禁戒跃迁的光-光双共振谱研究

Study of the 5p3/2 -> 6p3/2 electric dipole forbidden transition in atomic rubidium using optical-optical double resonance spectroscopy

给出了铷原子5 p ~（3/2）-> 6p ~（3/2）电偶极禁戒跃迁激发的直接证据。实验在室温铷原子池中进行，采用连续波扩展腔二极管激光器。光学-光学双共振光谱与反向传播的光束允许检测的非偶极跃迁的多普勒展宽。5 p3/2态通过用锁定到D2线的最大F循环跃迁的激光激发来制备，禁戒跃迁通过用911 nm激光激发来产生。禁戒跃迁的产生通过检测6p 3/2态衰变产生的420 nm荧光来监测。得到了两种铷同位素的6 p 3/2超精细结构的特征F - 1、F和F + 1分裂的三条窄线（~ 13 MHz FWHM）谱。计算结果与考虑5s -> 5 p ~（3/2）制备动力学、5 p ~（3/2）-> 6p ~（3/2）非偶极激发几何和6p ~（3/2）-> 5s ~（1/2）衰变的直接计算结果非常一致。电偶极禁戒跃迁是制备动力学的一个非常灵敏的探针。

通过将Fabry-Pérot激光器自注入锁定到超高Q集成谐振器实现的芯片级、亚赫兹基本线宽与亚千赫兹积分线宽780 nm激光

Chip-Scale, Sub-Hz Fundamental Sub-kHz Integral Linewidth 780 nm Laser through Self-Injection-Locking a Fabry-Pérot laser to an Ultra-High Q Integrated Resonator

本文通过将Fabry-Pérot激光器自注入锁定到超高Q氮化硅谐振器，实现了芯片级780 nm激光，创下640 mHz基本线宽和732 Hz积分线宽的纪录，为量子传感与原子应用提供了超低噪声光源。

用于激光冷却和成像的 ${\mathrm{5s4d} ^1\mathrm{D}_2}$ 锶原子的光泵浦

Optical pumping of ${\mathrm{5s4d} ^1\mathrm{D}_2}$ strontium atoms for laser cooling and imaging

提出一种利用448nm激光直接泵浦${\mathrm{5s4d} ^1\mathrm{D}_2}$态锶原子的快速重新泵浦方案，避免了慢衰变路径，使2D磁光阱通量提升60%，并测量了相关跃迁频率与同位素位移，有望提升冷锶原子器件的冷却与成像性能。