Atomic vapor spectroscopy in integrated photonic structures
我们研究了一个集成光学芯片浸没在原子蒸气提供几个波导几何光谱应用。通过氮化硅波导和干涉仪的窄带传输被改变时，被引导的光耦合到铷原子的蒸汽通过波导模式的倏逝尾。我们使用光栅耦合器来耦合波导模式和辐射波之间，这允许解决芯片表面上的任意耦合位置。数值模拟结果与实验结果吻合较好。这项工作表明了碱原子光谱的小型化和集成化的下一步，并为复杂波导结构的进一步基础研究提供了一个平台。
2015-05-04 physics.atom-ph physics.optics
Atomic vapor as a source of tunable, non-Gaussian self-reconstructing optical modes
在这篇手稿中，我们证明了非线性光-原子相互作用产生可调非高斯，部分自愈光学模式的能力。高斯空间模式光调谐附近的热铷蒸气中的原子共振示出，导致非高斯输出模式结构，可以通过改变输入光束功率或原子蒸气的温度来控制。结果表明，在光束路径中遇到障碍物后，输出模式会表现出一定程度的自重构，其结果类似于截断贝塞尔-高斯模式，比高斯模式更早地表现出自重构能力。产生可调谐的、自重构光束的能力对于各种成像和通信场景具有潜在的应用。
2017-01-06 physics.atom-ph physics.optics
A frequency shift compensation method for light shift and vapor-cell temperature shift in atomic clocks
针对紧凑型原子钟长期不稳定性的两大主因（光频移和蒸气室温度频移），提出“共振偏移”锁定方法，通过额外偏移锁定频移抵消原子共振偏移，并在778 nm铷双光子标准上验证，实现净频率影响趋近于零。
2024-05-23 physics.atom-ph physics.optics
Photonic Band Gaps in One-Dimensionally Ordered Cold Atomic Vapors
利用激光驻波囚禁的冷原子，实验研究了光在一维有序原子结构上的布拉格光的反射。通过微调的周期性，我们达到了由于层之间的折射率对比度的多次反射的制度，产生前所未有的高反射效率的80%。根据先前的预测，这一结果可以通过在这样的系统中发生光子带隙来解释。
2011-06-06 physics.atom-ph physics.optics
Strong relative intensity squeezing by 4-wave mixing in Rb vapor
我们测量了热铷蒸气中受激非简并四波混频产生的探测光束和共轭光束之间的-3.5dB（经损耗校正后为-8.1dB）相对强度压缩。与早期基于二能级系统饱和的原子蒸气压缩观测不同，我们的方案在三能级系统中使用了基于基态相干性的共振非线性。由于该方案产生窄带，压缩光附近的原子共振，它是感兴趣的实验涉及冷原子或原子系综。
2006-07-27 physics.atom-ph physics.optics
Redistribution of light frequency by multiple scattering in a resonant atomic vapor
光在共振原子蒸气中的传播可以被认为是一个多重散射过程，其中每个散射事件都会重新分配光子的方向和频率。特别是，频率重新分布可能导致光子的莱维飞行，直接影响光在共振原子蒸气中的传输特性，并将这种传播变成超扩散过程。在这里，我们报告的蒙特卡罗模拟开发的研究在共振热蒸汽中的光的光谱的演变。我们观察到的光谱的逐渐变化和它的收敛到一个政权的完整的频率重新分布的散射事件的数量增加。我们还分析了蒸气中光子在发射和反射之间的步长的概率密度函数，它决定了光漫射的统计特性。我们观察到两种不同的制度在光传输：超扩散时，蒸汽被激发线中心附近和正常的扩散激发远离线中心。由于发射频率和吸收频率之间的相关性，即使在许多吸收/再发射循环之后，对于远离共振的激发也没有达到完全频率重新分布的状态。
2015-06-18 physics.atom-ph physics.optics
Two-Photon Dichroic Atomic Vapor Laser Lock Using Electromagnetically Induced Transparency and Absorption
我们演示了一种在弱磁场存在下将激光频率锁定到Rb蒸气中两个激发态之间跃迁的技术。我们使用的梯子配置从特定的超精细子级的5S 1/2，5 P 3/2，和5D 5/2水平。这种原子构型可以显示电磁诱导透明和吸收过程。误差信号来自探测光束的两个正交偏振所感受到的透明度或吸收的差异。一个简化的模型是在良好的定量协议与观测信号的实验参数。我们已经使用这种技术将激光的频率锁定在原子共振之外的1.5 GHz。
2009-05-14 physics.atom-ph physics.optics
50 mm $\times$ 50 mm Cesium Atomic Vapor Cell for Terahertz Imaging: Implementation and Application
本文提出一种基于定制放大铯原子蒸气室和优化光束整形架构的50毫米×50毫米太赫兹成像系统，在0.55太赫兹下实现近衍射极限高分辨率成像，并实时展示液滴扩散，拓展了里德伯原子传感器应用。
2025-09-26 physics.atom-ph physics.optics
Ultra-bright omni-directional collective emission of correlated photon pairs from atomic vapors
自发四波混频可以从原子蒸气中产生高度关联的光子对。我们发现，在无反冲几何结构中，偶极禁戒跃迁的多光子泵浦可以在整个4π立体角内产生超亮对发射，同时强烈抑制背景瑞利散射和相关的原子加热。这样的系统可以以每秒约10 ^12的速率产生光子对，只要给出10 ~ 100的中等光学深度，该系统可以以较低的产生速率产生具有亚自然带宽的成对光子。我们推导出基于速率方程的集体原子布居和相干动力学理论，并提出了一个玩具模型的数值模拟，以及现实的模型系统的基础上133 Cs和171 Yb的水平结构。最后，我们证明了暗态绝热跟随（EIT）和/或时间尺度层次结构保护成对的光子从重吸收，因为它们通过光学厚的样品传播。
2009-11-19 physics.atom-ph physics.optics
Microscopic characterization of Lévy flights of light in atomic vapors
研究了近共振光在多普勒展宽原子蒸气中的多次散射。我们的实验特征的连续散射事件之间的步骤的长度分布。得到的幂律是一个超扩散行为的特点，罕见的，但很长的步骤（列维飞行）占主导地位的运输性能。
2013-06-25 cond-mat.dis-nn physics.atom-ph physics.optics
Effects of high pulse intensity and chirp in two-dimensional electronic spectroscopy of an atomic vapor
以铷原子蒸气为洁净模型系统，在高度非微扰区实验研究了高脉冲强度和啁啾对二维电子光谱信号的影响。数据分析基于高阶费曼图和系统响应的非微扰数值模拟进行。结果表明，高阶的贡献可能会导致一个根本的变化的静态外观和拍频图的二维光谱和啁啾脉冲增强或抑制不同的高阶路径。我们进一步给出了阈值强度的估计，超过该阈值强度，高强度效应对于所考虑的系统变得可见。
2021-09-09 physics.atom-ph physics.optics
Rydberg Raman-Ramsey (R${}^3$) resonances in atomic vapor
本文提出利用拉姆齐询问方法（时间或空间分离激光束）降低里德伯EIT谱线宽度，理论预测可显著减小线宽，有望提高基于里德伯原子蒸气的电场传感器灵敏度，并讨论了初步实验尝试。
2023-10-16 physics.atom-ph physics.optics
Photonic properties of one-dimensionally-ordered cold atomic vapors under conditions of electromagnetically induced transparency
实验研究了电磁感应透明条件下一维光晶格中冷原子的光子学性质。我们发现，这样的介质有两个光子带隙。其中之一是在透明窗口，并产生了布拉格镜，这是光谱非常窄，动态可调。我们讨论了这个系统的优点和局限性。作为一个可能的应用说明，我们展示了一个双端口全光开关。
2012-08-08 physics.atom-ph physics.optics
Dichroic atomic vapor laser lock with multi-gigahertz stabilization range
介绍了一种利用缓冲气体填充的毫米级气室的二向色原子蒸气激光锁（DAVLL）系统。该系统提供了与使用大体积蒸气室的常规DAVLL系统可实现的类似的稳定性，但具有几个重要的优点。除了其紧凑性之外，它还可以在光学转变周围的数千兆赫范围内提供连续稳定性。该范围可以通过改变蒸汽的温度或通过在适当压力下施加缓冲气体来控制。特别是，我们实验证明了该系统的能力，锁定激光频率之间的两个超精细组件的$^{85}$ Rb基态或远至16 GHz的距离最近的光学过渡。
2016-07-06 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Fluorescence of rubidium vapor in a transient interaction regime
本文研究了室温原子铷蒸气在$^{85}$ Rb和$^{87}$ Rb D $_2$线区的荧光光谱随激光辐射频率线性（三角形）扫描时间速率的变化。斜坡速度的增加超过一定的值（$\approx$ 10 $^6$ MHz/s）的结果在本质上修改的幅度的个别原子的过渡，不同的上升和下降的斜率，其特征过渡从稳态相互作用制度的瞬态。我们的实验结果与发展的理论模型是一致的。所得结果可用于确定原子系统的基态弛豫速率等参数。讨论了对原子能级布居的控制可能采取的后续行动。
2019-08-31 physics.atom-ph physics.optics
Ultra-bright biphoton emission from an atomic vapor based on Doppler-free four-wave-mixing and collective emission
我们提出了一种新的蝴蝶能级方案，从原子蒸气中产生高度相关的光子对。利用多光子无多普勒泵浦，背景瑞利散射是偶极禁止的，并且允许在所有方向上的集体发射。这导致在全$4π$立体角中同时生成可用对。如果$\sim 10^6$原子的系综大小适中，收集这些对可以以每秒$\sim 10^{12}$的速率产生光子对。
2009-01-29 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Sub-natural width of transparency window in 85Rb vapor with D2 transition,
我们研究了85 Rb原子蒸气的电磁感应透明（EIT），在高于饱和强度的光功率下获得了亚自然的EIT谱。结果表明，EIT信号的透射谱宽和强度随光场强度的增加而增加，这是慢光和量子信息处理的理想特性之一。对这种原子系统进行了详细的分析。
2011-01-20 physics.atom-ph physics.optics
High-resolution Resonance Bragg-scattering spectroscopy of an atomic transition from a population difference grating in a vapor cell
窄线宽、高信噪比（S/N）的激光光谱学在光学频率的精确测量中具有重要意义。在这里，我们提出了一种新的高分辨率的反向共振布拉格散射（RBS）光谱从人口差异光栅（PDG）。PDG是由热87 Rb蒸气中的驻波（SW）泵浦场形成的，它周期性地调制87 Rb D1线中两个能级的空间布居分布。探测光与SW泵浦场频率相同，偏振方向正交，被PDG布拉格散射。这种布拉格散射光在原子共振跃迁时变得更强，这形成了具有高S/N和亚自然线宽的RBS光谱。本文用原子偶极振子发出的单个瑞利散射光相干叠加在PDG上的方案，从理论上解释了实验观测到的背散射光谱。
2009-04-29 physics.atom-ph physics.optics
Single Molecule DNA Detection with an Atomic Vapor Notch Filter
单分子的检测促进了生命科学和材料科学的许多进步。通常，它建立在单分子的荧光检测上，例如，所述单分子附着在所研究的结构上。对于荧光显微镜和感测，关键参数是收集和检测效率，使得光子可以在低背景下与标记的样品区分开。在这里，我们显示了一个计划，用于过滤的激发光在光学检测单链标记的DNA分子。我们利用热原子蒸气的窄带滤波特性，从单个发射器发出的荧光中过滤激发光。原子钠的选择允许使用荧光染料，这在生命科学中很常见。该方案能够实现有效的光子检测，统计分析证明了在共焦和宽场配置中光学信号的增强超过15%。
2015-02-26 physics.atom-ph physics.optics
Density effects in forward scattering of resonant light in rubidium vapor
在磁场中，通过放置在交叉偏振器之间的原子样品的光透射由法拉第旋转和净吸收共同决定：透射随着旋转而增加，随着吸收而减少。旋转和吸收都与原子密度N 0成比例，因此，在N 0的一定范围内，这两种效应可以竞争，从而产生透射光的明显密度依赖性。我们已经用共振激光在铷蒸气中研究了这种依赖性，其中N 0 = 7.5*10^9 ~ 7.5*10^11原子/厘米^3。我们目前的竞争效应的解释，并讨论其可能的应用原子密度测定。
2004-08-02 physics.atom-ph physics.optics
Chiral light-matter interactions in hot vapor cladded waveguides
近年来，人们对将碱蒸气与纳米光子结构（如纳米波导、谐振器和纳米天线）集成的兴趣越来越大。电磁场的纳米级限制可以引入纵向电场分量，从而产生圆偏振模式，其对于涉及蒸汽和光的各种应用是必不可少的，例如手性和非互易性。据此，我们已经设计，制造和表征了一个小型化的蒸气室，该蒸气室与被设计为产生特殊的圆形偏振的光波导集成。利用这一现象，我们证明了在不同的磁场的原子吸收签名的光谱位移，并在我们的原子包层波导向前和向后传播波之间的显着隔离。我们的研究结果铺平了道路，利用芯片级集成原子器件的应用，如光学隔离和高空间分辨率的磁强计。
2021-02-09 physics.atom-ph physics.optics
A heated vapor cell unit for DAVLL in atomic rubidium
介绍了一种用于实现铷原子D2跃迁二向色原子蒸气激光锁（DAVLL）的小型加热蒸气室装置的设计和性能。将5 cm长的蒸汽室置于双螺线管布置中以产生所需的磁场;来自螺线管的热量用于增加蒸汽压力和相应的DAVLL信号。我们的特点是实验上的DAVLL信号的磁场和细胞温度的重要特征的依赖性。对于较弱的跃迁，信号的幅度和梯度都增加了一个数量级。
2007-11-06 physics.atom-ph
Performance of a prototype atomic clock based on lin||lin coherent population trapping resonances in Rb atomic vapor
我们报道了第一台基于平行线偏振光场相干布居俘获共振的台式原型原子钟的性能。||LIN配置）。我们的装置使用的垂直腔面发射激光器（VCSEL）调谐到87 Rb的D1线与电流调制在87 Rb超精细频率。我们证明了通过适当选择射频调制功率可以消除一阶光频移，并通过优化微波锁定环的参数进一步提高了原型时钟的稳定性。在这些最佳条件下运行，我们测量了短期分数频率稳定度（Allan偏差）2*10^{-11} tau^{-1/2}，观测时间为1 s <tau<20 s。该值受到大的VCSEL相位噪声和环境温度波动的限制。频率稳定性的进一步改进应该可以用设计成专用线路的装置来实现||线性CPT谐振时钟，环境影响最小化。
2009-10-30 physics.atom-ph physics.optics
Visualization of magnetic fields with cylindrical vector beams in a warm atomic vapor
我们提出并证明了一个实验的实施方案，观察磁场的空间特征的吸收分布在一个温暖的原子蒸气。径向偏振的矢量光束在横向磁场的作用下，穿过原子蒸气时会产生花瓣状的吸收斑图。空间吸收图案随着磁介质方位角的改变而旋转，而其对比度随着磁场的纵向分量的增加而减小。通过分析透射图案的强度分布，我们可以确定磁场强度。我们的工作为研究基于原子的三维磁场分布提供了一个框架。
2021-10-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Laser-written vapor cells for chip-scale atomic sensing and spectroscopy
我们报道了利用飞秒激光加工制作碱金属蒸汽电池。这种激光写入蒸气室（LWVC）技术允许任意形状的3D内部体积，并具有与光子结构和光学元件集成的潜力。我们使用非蒸发吸气剂来分散铷和吸收缓冲气体。这使我们能够在没有真空设备的情况下生产具有低于大气压的缓冲气体压力的电池。我们演示了亚多普勒饱和吸收光谱和单光束光学磁强计与一个单一的LWVC。LWVC技术可以在小型化原子量子传感器和频率参考中找到应用。
2022-07-13 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Light storage in a room temperature atomic vapor based on coherent population oscillations
本文报道了在室温原子气室中基于相干布居振荡（CPO）的光存储的实验观察。在亚稳态$^4$ He中，通过偏振选择的$Λ$系统的基态能级之间使用超箭头CPO，这样的光存储被实验证明是相位保持的。因为它不涉及任何原子相干性，所以它具有对诸如小的磁场不均匀性的退相效应鲁棒的优点。存储时间受到$Λ$系统基态的布居寿命的限制。
2014-10-21 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Controlling atomic vapor density in paraffin-coated cells using light-induced atomic desorption
本文研究了在石蜡包被的铷、铯、钠和钾电池中光致原子脱附（LIAD）引起的原子蒸气密度变化。在本实验中，低强度探测光用于获得吸收光谱并测量蒸气密度，而来自氩离子激光器、发光二极管阵列或放电灯的光用于解吸。钾被发现表现出显着较弱的LIAD从石蜡Rb和Cs相比，我们无法观察到LIAD与钠。一个简单的LIAD模型来描述所观察到的蒸汽密度动力学，和细胞的干细胞的作用进行了探讨，通过使用细胞与锁定茎。铯蒸气密度超过其平衡值超过25分钟的稳定证明。这项工作的结果可用于评估使用LIAD的蒸汽密度控制的磁力计，时钟，陀螺仪利用涂层细胞。
2008-10-24 physics.atom-ph
Hot atomic vapors for nonlinear and quantum optics
本文回顾了利用接近室温的热原子蒸气作为非线性共振介质的研究，重点介绍了四波混频、非经典光产生、光子关联、量子存储器及光量子流体等应用。
2022-09-10 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Atomic mercury vapor inside a hollow-core photonic crystal fiber
我们证明了高原子汞蒸气压在kagomé型空芯光子晶体光纤在室温下。在暴露于汞蒸气几天后，光纤被均匀地填充，并且所实现的光学深度保持恒定。从基态的非相干光泵浦，我们实现了在$6^3P_2 - 6^3D_3$过渡的光学深度为114，对应于$6 \times 10^{10}$ cm $^{-3}$的原子汞数密度。在准一维限制中使用汞蒸气与化学上更活跃的碱蒸气相比可能是有利的，同时在光谱的紫外区域中提供强的光学非线性。
2014-11-18 physics.atom-ph
An optical isolator using an atomic vapor in the hyperfine Paschen-Back regime
提出了一种利用超精细Paschen-Back区原子蒸气实现的轻型、紧凑型光隔离器。在0.6T磁场下，纯~（87）Rb蒸气室的绝对透射谱与实验结果符合得很好。我们显示π/4旋转的线偏振光束在附近的D2线，并实现了30 dB的隔离度与传输> 95%。
2012-06-01 physics.atom-ph
Temporal intensity correlation of light scattered by a hot atomic vapor
我们提出了热原子蒸气散射光的时间强度相关测量。在很短的时间尺度（纳秒）所施加的多普勒展宽的热蒸汽光子聚束的明确证据。此外，我们证明，有关的散射过程，如单次散射与多次散射的比例，可以推导出从测量的强度关联函数的相关信息。这些测量结果证实了时间强度相关的兴趣，以访问非平凡的光谱特征，在天体物理学中的潜在应用。
2016-05-31 physics.atom-ph
Two-dimensional double-quantum spectra reveal collective resonances in an atomic vapor
我们报道了在钾原子气体中以两倍于单量子相干性的频率观测到的双量子相干信号。由于单个原子在相应的能量下不具有状态，因此这种观察必须归因于涉及多个原子的集体共振。这些共振是由弱的原子间偶极-偶极相互作用引起的，这意味着即使在$10^{12}$ cm $^{-3}$的低密度下，也不能孤立地处理原子。
2011-12-01 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Vectorial atomic magnetometer based on coherent transients of laser absorption in Rb vapor
我们在分析共振激光通过铷原子蒸气室传输的相干振荡瞬态过程的基础上，设计并测试了一台原子矢量磁力计。我们表明，在拉莫尔频率和它的第一谐波的振荡幅度有关，通过一个简单的公式来确定的磁场矢量的方向的角度。该磁强计已成功地应用于环境磁场的测量。
2014-02-22 physics.atom-ph
Double-quantum spectroscopy of dense atomic vapors: interplay between Doppler and self-broadenings
本研究通过显式纳入热速度的模拟与两体近似解析推导，揭示稠密原子蒸气双量子光谱中多普勒展宽与自展宽的竞争，并给出光谱随密度的线性或平方缩放规律。
2023-07-13 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Transverse drag of slow light in moving atomic vapor
横向阻力的菲涅耳-斐索效应，其中光束的轨迹由于光学介质的横向运动而改变，通常非常小并且难以检测。我们观察横向阻力在一个移动的热蒸汽细胞，利用慢光由于电磁感应透明（EIT）。拖曳效应增强了360，000倍，对应于真空中的光速与EIT条件下的群速度之间的比率。我们研究了热原子运动的贡献，这是比平均介质速度快得多，并确定其对横向阻力的影响可以忽略不计的制度。
2020-07-05 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Resolution-enhanced quantitative spectroscopy of atomic vapor in optical nanocells based on second-derivative processing of spectra
提出了一种基于碱金属原子蒸气纳米电池吸收光谱二阶导数处理的方法，从宽的非均匀重叠光谱中恢复窄的均匀光谱特征。所示的方法，以保持频率的位置和振幅的光谱转换，从而适用于定量光谱。所提出的技术已成功应用并测试：超精细分裂和原子跃迁概率的测量;原子频率参考的开发;同位素丰度的测定;原子与表面相互作用的研究;以及确定磁场诱导的原子跃迁频率和概率的修改。实验结果与理论模型完全一致。
2019-06-14 physics.atom-ph
A practical guide to electromagnetically induced transparency in atomic vapor
本教程介绍了热碱蒸汽中电磁感应透明（EIT）的理论和实验基础。我们首先介绍了一个简单的三能级系统中的EIT的简单的唯象描述和EIT条件下的光传输和色散的解析表达式。然后重点讨论了原子的热运动对EIT系统各参数的影响。具体来说，我们分析了多普勒展宽的光学跃迁，弹道与扩散原子运动在有限体积的相互作用区域，碰撞人口减少和退相干。最后，我们讨论了共同的权衡优化EIT实验的重要性，并给出了一个简单的“走通过”一个典型的EIT实验装置。最后，我们简要概述了当前和潜在的EIT应用。
2022-06-16 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Robust coherent transport of light in multi-level hot atomic vapors
使用一个模型系统，我们从实验和理论上证明，相干光的散射可以强大的热原子蒸气，尽管显着的多普勒效应。通过在远失谐光散射的线性区域中操作，我们还揭示了由涉及原子超精细结构的非弹性斯托克斯和反斯托克斯跃迁触发的干涉的出现。
2018-12-20 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Superradiance of entangled photon pairs from a high-density chip-scale Cs vapor cell
Pusan National University（釜山国立大学）
本文在芯片级铯蒸气池中实验演示了光子对超辐射过程，通过高原子密度实现亚波长间距，观察到双光子波函数时间压缩，产生高亮度纠缠光子对。
2026-07-02 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Birefringent atomic vapor laser lock in a hollow cathode lamp
我们报告了一个强大的方法，稳定的激光器的频率的原子跃迁使用空心阴极灯。在对比的标准的二色性原子蒸气激光锁（DAVLL）的方法，它使用由纵向磁场引起的二色性，我们采用由横向磁场引起的双折射。我们应用这种方法的$(5s^2)\ {}^{1}S_{0} - (5s5p)\ {}^{1}P_{1}$过渡（461 nm）的Sr。虽然空心阴极是由铁磁材料制成的，我们成功地应用了一个磁场的足够的强度，以获得一个误差信号与理论上的最大斜率。该方法可应用于不同原子种类的其它空心阴极灯。
2021-11-11 physics.atom-ph
Vapor-cell-based atomic electrometry for detection frequencies below kHz
由于吸附在容器内表面上的碱金属原子引起的低频电场屏蔽效应，使用包含在真空环境内的碱金属原子来检测频率为$<$几kHz的外部电场（E场）的里德伯辅助原子电测量法已经相当具有挑战性。我们报告了一个非常缓慢的电场屏蔽现象的时间尺度高达$\sim$秒的铷（Rb）蒸汽电池，是由单晶蓝宝石。使用这种由英国制造的Rb蒸气室与光诱导，内部偏置电场，我们证明了蒸气室为基础的，低频原子电测量响应的电场强度线性。受给定实验条件的限制，该演示的原子静电计使用11 mm $^3$的有效体积，并在蒸气室内提供约$0.34$（mV/m）/ $\sqrt{\rm Hz}$的光谱本底噪声和约770 Hz的3 dB低截止频率。这项工作研究了一种以前很少研究的基于蒸汽电池的原子电测量方法，这可能会使更多的应用，利用原子电场传感技术。
2020-02-17 physics.atom-ph quant-ph
Sub-wavelength microwave electric field imaging using Rydberg atoms inside atomic vapor cells
最近我们利用里德伯原子电磁感应透明原理，证明了蒸气室中的碱金属原子可以作为微波电场强度和极化的高精度标准。在这里，我们表明，第一次，里德伯原子电磁诱导透明可以用来成像微波电场以前所未有的精度。该方法的空间分辨率远达亚波长范围。电场分辨率与我们在先前实验中证明的分辨率相似。我们的实验结果与有限元计算的测试电场图案。
2014-03-14 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Magnetically tuned, robust and efficient filtering system for spatially multimode quantum memory in warm atomic vapors
热原子蒸气量子存储器简单而稳健，但遭受许多产生过量噪声的寄生过程。为了在单光子状态下操作，输出光的精确滤波是必不可少的。在这里，我们报告了磁调谐吸收和法拉第滤波器的组合，这两个光方向不敏感，停止驱动激光器和衰减杂散荧光和四波混频，同时传输窄带斯托克斯和反斯托克斯在写入和读出过程中产生的光子。我们表征这两个过滤器相对于可调的工作参数。我们证明了一个显着增加的信噪比后，应用定性的拉曼散射光子之间的相关性的测量中看到的过滤器。
2015-09-24 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Vortex creation, annihilation and nonlinear dynamics in atomic vapors
我们利用新的技术来产生涡旋和控制它们在非线性原子蒸气中的光束中的相互作用。精确控制的旋涡位置，使我们能够观察到强相互作用导致旋涡动力学湮灭。通过这种改进的受控非线性系统，我们比以前的实验更接近纯流体动力学状态，而波前传感器为我们提供了直接获取流体密度和速度的途径。最后，我们提出了一种相对相移方法，它可以在不改变非线性参数的情况下模拟时间演化过程。这些观测是实现二维湍流态实验的重要一步
2022-03-08 physics.atom-ph
A method for the quantitative study of atomic transitions in a magnetic field based on an atomic vapor cell with L=lambda
本文描述了在0.1 mT - 0.25 T的外磁场中研究单个原子塞曼子能级间超精细跃迁的“Lambda-Zeeman方法”。原子被限制在厚度为L = λ的纳米单元中，其中λ是共振波长（对于Rb的D1或D2线为794 nm或780 nm）。纳米细胞的透射光谱中的窄共振在磁场中被分成几个分量;它们的频率位置和概率取决于B场。可能的应用，如磁力计与纳米空间分辨率和可调原子频率参考。
2008-05-16 physics.atom-ph
Six-wave mixing of optical and microwave fields using Rydberg excitations in thermal atomic vapor
基于Rydberg EIT的微波传感由于其暗态的光泵浦速率的基本限制而具有有限的微波到光转换带宽。研究了热原子蒸气中探测光场和耦合光场的参量六波混频，通过双光子激发和两个频偏为$δ$的微波场驱动原子到Rydberg态，实现了Rydberg-Rydberg跃迁.在本实验中实现了$17$ MHz的微波到光转换带宽，这受到可用耦合功率的限制。进一步的理论研究表明，该系统具有较高的调制带宽和较大的耦合拉比频率。
2022-07-05 physics.atom-ph
Frequency-comb based double-quantum two-dimensional coherent spectroscopy identifies collective hyperfine resonances in atomic vapor induced by dipole-dipole interactions
基于频率梳的多维相干光谱技术是一种新的光学方法，可以在短时间内实现高分辨率的测量。该方法的分辨率使得多维相干光谱学与具有窄共振的原子系统相关。我们利用双量子多维相干光谱揭示了在100 ℃下由偶极-偶极相互作用引起的铷蒸气中的集体超精细共振。我们在双量子二维光谱中观察到了倾斜的线形，这在多普勒展宽系统中还没有报道过。倾斜的线形表明，信号主要来自相对速度接近零的相互作用原子。
2017-11-10 physics.atom-ph
Paraffin coated rubidium cell with an internal atomic vapor source
本文介绍了在一个带有内蒸气源的铷原子池中铷原子的弛豫和扩散过程的研究结果。该室是一个抽真空的玻璃灯泡，其特征在于，金属膜Rb形式的原子蒸气源均匀地分布在灯泡的整个内表面上，石蜡膜均匀地分布在整个区域上和金属表面上。利用激光抽运技术，测量了光抽运铷原子在灯泡中的弛豫时间和平均反弹次数。测量了铷原子在石蜡涂层上的吸附时间和铷原子在石蜡中的扩散系数。文中还讨论了池中泵浦和原子扩散过程的一个简单模型。
2018-02-08 physics.atom-ph
Relaxation of atomic polarization in paraffin-coated cesium vapor cells
用Franzen的“黑暗中的弛豫”技术[Franzen，Phys. Rev. { \bf 115}，850（1959）]的一种变体，研究了无缓冲气体、涂有石蜡的铯蒸气室中原子极化的弛豫。在本实验中，窄带，圆偏振泵浦光，共振的Cs D2过渡，沿纵向磁场的原子取向，和随时间变化的线性偏振探测光的旋光度测量，以确定一个特定的超精细水平的原子取向的弛豫率。研究了光诱导原子脱附（LIAD）过程中弛豫速率的变化。没有显着的变化，自旋弛豫速率在LIAD过程中发现超出预期的速度更快的自旋交换碰撞由于Cs密度的增加。
2005-03-26 physics.atom-ph
Detection of ultra-high resonance contrast in vapor cell atomic clocks
我们提出并证明了一种新的时钟信号检测方案，并获得了90%以上的超高共振对比度。该方法显著提高了信号检测的精度和原子钟信号的信噪比。在等效条件下，新的检测器的频率稳定性在Allan偏差方面得到了一个阶次的改善。我们还研究了密度效应对透射峰分裂的影响，从而使Ramsey条纹的线宽变窄。
2012-07-04 physics.atom-ph
Continuous-frequency measurements of high-intensity microwave electric fields with atomic vapor cells
我们演示了连续频率电场测量的高强度微波通过光谱在一个小的原子蒸气室。本文研究了室温铷原子蒸气在玻璃池中的光谱响应，并用于在$\pm $ 1 GHz（15%频带覆盖率）的连续频率范围内，从$\sim$ 200 V/m到$>$ 1 kV/m的K $_a$波段微波电场的绝对测量。它是建立在强微波场的频率特定的光谱特征允许电场测量在一个大的连续频率范围。
2017-12-23 physics.app-ph physics.atom-ph quant-ph
GHz Rabi flopping to Rydberg states in hot atomic vapor cells
本文报道了在热铷蒸气中，在低于1纳秒的时间尺度上观察到的到里德伯态的拉比振荡。我们使用带宽限制的脉冲激发，并观察到6个完整的拉比周期内的脉冲持续时间为~4 ns。我们发现一个令人惊讶的简单模型的基础上的实验和数值模拟之间的良好协议。这一结果表明，即使在热原子蒸气中，也可以实现与里德堡态的完全相干动力学，从而表明小蒸气室可以作为室温量子器件的平台。此外，该结果意味着单原子里德伯门中先前的相干动力学可以被加速三个数量级。
2011-10-10 physics.atom-ph quant-ph
All-atomic generation and noise-quadrature filtering of squeezed vacuum in hot Rb vapor
利用我们的全原子压缩和滤波装置，我们演示了通过电磁感应透明（EIT）原子介质对压缩真空量子态噪声幅度的控制和对压缩角随频率变化的操纵.利用极化自旋转效应在热铷原子汽室中产生了低边带频率压缩真空，并将其输入到EIT条件下的第二原子汽室中。我们利用EIT窗口的频率相关吸收演示了压缩探针量子噪声求积的压缩振幅衰减和压缩角旋转的例子。这些研究对量子存储器和存储以及引力波干涉探测器都有意义。
2012-08-02 physics.atom-ph quant-ph
Optical transmission of an atomic vapor in the mesoscopic regime
通过测量近共振光通过被限制在纳米单元中的原子蒸气的透射，我们证明了由原子运动引起的非局域性引起的介观光学响应，其中原子的相位相干长度大于单元厚度。而传统的色散理论-其中的局部原子的响应是简单地卷积的麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布-是无法重现测量的光谱，一个模型，包括一个非本地的，大小相关的磁化率被发现是在良好的协议与测量。这一结果提高了我们的理解，在介观制度的光-物质相互作用，并具有应用的介观效应可能会降低或提高性能的小型化原子传感器的影响。
2019-01-10 physics.atom-ph
