Tunable frequency-stabilization of UV laser using a Hallow-Cathode Lamp of atomic thallium
利用双色光谱技术实现了一种锁定于377.5nm铊共振跃迁的稳频紫外激光系统。铊原子系统是原子宇称破坏和永久电偶极矩实验的理想候选者，其377.5nm的6P 1/2-> 7S 1/2跃迁在铊激光冷却和俘获实验中具有重要意义。使用原子束共振作为参考，观察到由于空心阴极灯的高压缓冲气体的压力偏移。通过调节两束频差为130 MHz的泵浦光产生的两个无多普勒饱和曲线的峰比来校正这种偏移。由此得到的紫外激光器的频率稳定度是？0.5 0.1 sec积分时间时的MHz。该方案结构紧凑，适用于稳定紫外激光系统，可获得亚MHz的稳定度和频率可调谐性。
2013-03-24 physics.atom-ph
Doppler-free frequency modulation spectroscopy of atomic erbium in a hollow cathode discharge cell
铒原子系统是电子基态具有非零轨道角动量（$L \neq 0$）的原子玻色-爱因斯坦凝聚体的一个有希望的候选者。本文报道了用外腔半导体激光器对铒原子400.91 $nm$激光冷却跃迁进行稳频的实验研究。在空心阴极放电管中，将无多普勒饱和光谱应用于几种铒同位素的相应电子跃迁。利用频率调制光谱技术，产生过零误差信号，将二极管激光器的频率锁定在铒原子共振上。后者被作为参考激光器，用于激光冷却铒原子的第二主激光系统被频率稳定。
2011-09-02 physics.atom-ph quant-ph
The Infrared Spectrum of Uranium Hollow Cathode Lamps from 850 nm to 4000 nm: Wavenumbers and Line Identifications from Fourier Transform Spectra
我们提供了新的测量波数和线识别的10 100 UI和UII近红外（NIR）发射线之间的2500 cm-1和12 000 cm-1（4000 nm至850 nm）使用档案FTS光谱从国家太阳天文台（NSO）。该谱线列表包括在Y、J、H、K和L波段（分别为0.9 μm至1.1 μm、1.2 μm至1.35 μm、1.5 μm至1.65 μm、2.0 μm至2.4 μm和3.0 μm至4.0 μm）的孤立铀谱线，并在近红外光谱范围内提供了比钍多六倍的校准谱线。我们提供的线列表使廉价的市售铀空心阴极灯能够用于现有和未来高分辨率近红外光谱仪的高精度波长校准。
2011-07-20 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.atom-ph
Simple Laser Stabilization to the Strontium $^{88}$Sr Transition at 707 nm
我们描述了在空心阴极灯中使用FM光谱法在707.202 nm波长处的激光器的频率稳定。激光器被稳定到$^{88}$ Sr亚稳态$^3\mathrm{P}_2$到$^3\mathrm{S}_1$的光学跃迁。稳定的激光器用于激光冷却和捕获锶原子。我们还简要描述了我们的蓝色MOT激光器在461 nm的偏振光谱锁的性能，同时来自同一个空心阴极灯。
2015-10-22 physics.atom-ph
Laser-induced fluorescence detection of the 4d$^4D_{7/2}\rightarrow$5p$^4P^\circ_{5/2}$ transition of Kr II in a hollow cathode discharge
面向氪工质电推进的离子速度 LIF 诊断需求，研究在空心阴极放电中采用 Kr II 的 4d⁴D7/2→5p⁴P°5/2 跃迁，以确定静止离子激发波长。
2023-12-10 physics.app-ph physics.atom-ph physics.ins-det
A High-Resolution Atlas of Uranium-Neon in the H Band
我们提出了一个高分辨率（R ~ 50 000）的铀-氖（U/Ne）空心阴极光谱图谱在H波段（1454 nm至1638 nm）的近红外光谱仪的校准。我们得到了这个U/Ne光谱同时与激光频率梳谱，我们用来提供一个一阶校准的U/Ne光谱。然后，我们使用Redman等人（2011）最近发表的铀线列表校准了U/Ne光谱，该列表来自高分辨率傅里叶变换光谱仪测量。这两个独立的校准使我们能够很容易地识别空心阴极灯中的发射线，这些发射线不对应于铀或氖的已知（分类）线，并比较每个源的可实现精度。我们的频率梳精度受到模态噪声和探测器效应的限制，而U/Ne精度主要受到观测到的发射谱线的信噪比（S/N）和我们模拟混合谱线的能力的限制。从S/N-限制U/Ne空心阴极灯的分散溶液的残差的标准偏差是50%以上的分散溶液的残差的标准偏差从模态噪声限制的激光频率梳。我们提倡使用U/Ne灯的近红外光谱仪的精密校准，和这个H-波段图集使这些灯显着更容易使用波长校准。
2011-12-05 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.atom-ph
Experimental Investigation of the Hyperfine Structure of Tm I with Fourier Transform Spectroscopy, Part A: in the visible wavelength range 400 nm 700 nm
用Bruker IFS 125 HR傅里叶变换光谱仪在400 nm至700 nm的可见光波长范围内记录了由以氩或氖作为惰性气体的铥空心阴极放电灯发射的光谱。本文研究了中性钍的50条谱线的超精细结构分裂。首次测定了Tm I的20个精细结构能级的磁偶极子超精细结构常数A。
2022-04-05 physics.atom-ph
Experimental Investigation of the Hyperfine Structure of Tm I with Fourier Transform Spectroscopy Part B: in the NIR wavelength range from 700 nm to 2250 nm
本文研究了钍原子43条谱线的超精细结构。我们分析了傅里叶变换光谱的波长范围从700 nm到2250 nm，这对应于波数范围从14300 cm-1到4440 cm-1，分别。在空心阴极灯中产生了激发态的铥原子。作为这项研究的结果，磁偶极超精细常数A的17个精细结构能级已被实验确定，其中14个是第一次。磁偶极超精细常数值的三个剩余的水平，在文献中报道，显着不同的结果，我们的决心。
2022-04-05 physics.atom-ph
Hyperfine Structure Constants of Sc I and Sc II with Fourier Transform Spectroscopy
报道了中性和单电离态钪（Sc Ⅰ和Sc Ⅱ）的新的超精细结构（HFS）常数。我们用傅里叶变换光谱仪在200-2500 nm（50，000 -4000 cm $^{-1}$）范围内观察了Sc-Ar和Sc-Ne空心阴极放电的光谱。测量结果表明，在表1中给出的12个光谱中拟合的1431条谱线中存在显著的HFS图案。使用计算机软件包Xgremlin拟合这些数据，以确定Sc i中185个能级和Sc II中6个能级的磁偶极子超精细相互作用常数（A），其中80个Sc I能级以前没有测量过。HFS A常数的不确定度在1 $\times$ 10 $^{-4}$和5 $\times$ 10 $^{-4}$ cm $^{-1}$之间。
2022-09-22 physics.atom-ph
Accurate transition rates for the 5p - 5s transitions in Kr I
测量了中性氪原子从5 p上能级到5s能级的电偶极跃迁的分支分数。用壁稳电弧和2 m单色仪测量可见光区的谱线，用空心阴极灯和NIST 2 m傅里叶变换光谱仪测量近红外区的谱线。一个半经验的计算，准确地知道的寿命为6个以上的水平的基础上，被用来计算准确的测量不存在的寿命。这导致了所有5 p水平的完整寿命集。支化分数和寿命用于计算5 p-5s跃迁的跃迁速率。跃迁速率的相对不确定度范围从最强谱线的小于1%到最弱谱线的约10%。我们的数据还显示，大多数以前的测量似乎受到了光源不透明度效应的影响。
2000-05-22 physics.atom-ph
Frequency stabilization of an ultraviolet laser to ions in a discharge
我们稳定的紫外二极管激光系统在369.5 nm的光吸收信号从Yb+离子在空心阴极放电灯。用于稳定的误差信号通过3GHz宽吸收特征的塞曼光谱获得。的频率稳定性是独立测量的比较对荧光信号从激光冷却晶体的174Yb+离子在线性保罗陷阱。我们测量1.7 MHz RMS的频率波动超过1000 s，和20 MHz的频率漂移超过7天。该方法适用于囚禁离子晶体的量子信息处理实验。
2008-06-11 physics.atom-ph physics.optics
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。
2004-07-15 physics.atom-ph physics.optics
The Spectrum and Energy Levels of the Low-lying Configurations of Nd III
本研究通过多种光谱技术测定了Nd III四个低组态的144个能级（含105个新能级），结合Cowan程序完成原子结构计算，为相关理论研究与天体物理应用提供了实验基准。
2023-07-18 astro-ph.SR physics.atom-ph
The Spectrum of Thorium from 250 nm to 5500 nm: Ritz Wavelengths and Optimized Energy Levels
我们用高分辨率傅里叶变换光谱仪对钍-氩空心阴极灯在350 ~ 1175 nm范围内的发射光谱进行了精确的观测。我们的测量结果与先前公布的七个钍线列表相结合（Giacchetti et al. 1974; Zalubas & Corliss 1974; Zalubas 1976; Palmer & Engleman 1983; Engleman et al. 2003; Lovis & Pepe 2007; Kerber等人，2008年），以重新优化中性、单离子化和双离子化钍（Th I、Th II和Th III）的能级。使用优化的水平值，我们计算准确的里兹波长为19874钍线之间的250 nm和5500 nm（40000 1/cm至1800 1/cm）。我们还发现了102个新的钍能级。根据我们的新结果对以前的测量进行系统分析，使我们能够识别并提出对Palmer & Engleman（1983）中的系统误差以及Kerber等人（2008）中的印刷错误和不正确分类的校正。我们还在Lovis & Pepe（2007）的钍线列表中发现了一个大的散点。我们预计，我们的里兹波长将导致提高测量精度的当前和未来的光谱仪，利用钍-氩或钍-霓虹灯作为校准标准。
2014-01-23 astro-ph.EP astro-ph.IM physics.atom-ph
Coupled Optical Resonance Laser Lockin
我们已经证明了同时激光频率稳定的紫外和红外激光，相同的光谱样品，通过监测只吸收的紫外激光。为了捕获和冷却Yb $^{+}$离子，需要在369.95nm处的频率稳定的激光器来驱动$^{2}S_{1/2}$ $ \rightarrow $ $ ^{2}P_{1/2}$冷却转变。由于循环未闭合，需要935.18 nm激光来驱动$^{2}D_{3/2}$ $\rightarrow$ $^{3}D_{[3/2]1/2}$跃迁，随后快速衰减到$^{2}S_{1/2}$状态。我们的369 nm激光被锁定到Yb $^{+}$离子产生的空心阴极放电灯使用饱和吸收光谱。在没有泵浦的情况下，亚稳态$^{2}D_{3/2}$能级仅稀疏分布，并且难以检测935 nm光的直接吸收。由于能级之间的耦合，共振369 nm激光能够显著地填充$^{2}D_{3/2}$态。通过使用光电二极管信号的锁定检测来观察369 nm激光的吸收变化，可以检测到由935 nm光快速再泵浦到$^{2}S_{1/2}$状态。以这种方式，实现了在非常不同的光谱区域中的两个光学频率的同时锁定。速率方程模型给出了良好的定性协议与实验结果。与单独锁定到样品的激光器相比，这种技术提供了改进的激光频率稳定性，并且应该容易地适用于类似的离子系统。
2013-07-09 physics.atom-ph
The FERRUM project: Experimental lifetimes and transition probabilities from highly excited even 4d levels in Fe ii
我们报告寿命测量的6个级别的3d 6（5D）4d e6 G长期在Fe二在10.4 eV的能量，和f -值为14个跃迁的调查水平。使用时间分辨的激光诱导荧光的激光产生的等离子体中的离子的寿命进行测量。高的激发能，以及能级与直接填充在等离子体中的低位态具有相同的宇称的事实，使得有必要使用双光子激发方案。这个过程的概率大大提高了3d 6（5D）4p z6 F能级的存在，大约一半的能量差。通过将实验寿命与使用来自用傅里叶变换光谱仪记录的空心阴极放电灯的相对强度导出的分支分数相结合来获得f值。这些数据对于天体物理学重要量的基准原子计算和热恒星的光谱学非常重要。
2015-09-21 astro-ph.SR physics.atom-ph
Experimental Ni II Oscillator Strengths for Transitions from $3d^84d$ to $3d^84p$ Levels Measured Using High-resolution Fourier Transform Spectroscopy
Imperial College London（帝国理工学院）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；NASA Goddard Space Flight Center（NASA戈达德太空飞行中心）
本文首次实验测量了 Ni II 3d$^8$4d-3d$^8$4p 跃迁的振子强度，利用傅里叶变换光谱和分支比结合寿命数据，为174条谱线提供了绝对振子强度，显著改进了理论计算。
2026-09-14 astro-ph.SR physics.atom-ph
Laser stabilisation to neutral Yb in a discharge with polarization enhanced frequency modulation spectroscopy
原子的同位素选择性光激发对于中性原子的实验、计量学和捕获离子的工作（包括量子信息处理）是重要的。利用偏振增强吸收光谱技术，在398.9 nm波长下对可调谐外腔半导体激光二极管系统进行了稳定频率的研究，并用于Yb原子的同位素选择性光电离。该光谱技术用于测量来自透视配置镱空心阴极放电灯内的转变的同位素分辨色散特征。这种无多普勒二向色偏振光谱是通过将激光束回射通过放电并利用平衡检测分析偏振相关吸收来实现的。利用外腔激光二极管的电流调制引起的频率调制的锁定检测来恢复光谱信号。在这里，我们展示了使用偏振增强吸收光谱的同位素选择性加载的$^{171}$ Yb $^+$，$^{172}$ Yb $^+$，或$^{174}$ Yb $^+$离子到RF保罗陷阱。
2020-06-22 physics.atom-ph physics.optics
Precision spectroscopy of a trapped $^{173}$Yb$^+$ ion using a bath of ultracold atoms
Van der Waals-Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学范德瓦尔斯-泽曼研究所物理学院）
通过超冷原子浴冷却离子内部自由度，实现对$^{173}$Yb$^+$离子的高精度激光光谱学研究，测得超精细相互作用常数并提高测量精度。
2026-03-22 physics.atom-ph quant-ph
