Niedawno zespół profesora Chen Jingbiao z Wydziału Elektroniki Uniwersytetu w Pekinie osiągnął kluczowe innowacje w badaniach nad technologią rdzeniowego źródła laserowego odbiornika atomowego Rydberg. Powiązany artykuł badawczy „External CavityDiode Laser at 509 nm for Cs RydbergAtoms” został oficjalnie opublikowany w Journal of Applied Physics, czasopiśmie poświęconym fizyce stosowanej Amerykańskiego Instytutu Fizyki (AIP), co oznacza, że wyniki badań zespołu w dziedzinie specjalnych laserowych źródeł światła do pomiarów z precyzją kwantową spotkały się z dużym uznaniem międzynarodowej społeczności fizyki stosowanej.
Absolutne atomy Rydberga są głównym nośnikiem w takich dziedzinach, jak pomiary precyzji kwantowej, wykrywanie mikrofalowego pola elektrycznego i radar atomowy. Laser 509 nm jest kluczowym źródłem światła umożliwiającym wzbudzenie dwóch-fotonów absolutnych atomów Rydberga. Tradycyjne rozwiązania laserowe-o podwójnej częstotliwości mają wady, takie jak duże systemy, wysokie koszty i niewystarczająca stabilność. Komercyjne lasery z wnęką zewnętrzną pracujące w tym samym paśmie długości fal z trudem spełniają rygorystyczne wymagania dotyczące wąskiej szerokości linii, swobodnego strojenia-skoków- w trybie szerokim, a jednocześnie wysokiej stabilności, co ogranicza miniaturyzację i praktyczność systemu radaru atomowego Rydberg. W odpowiedzi na{{9}wymienione powyżej problemy branżowe zespołowi udało się opracować-wysokowydajny laser półprzewodnikowy z zewnętrzną wnęką o długości fali 509 nm, oparty na konfiguracji Littrowa.
Sprzęt optyczny. Dzięki dostosowanym do potrzeb chipom laserowym-GaN, konstrukcji obwodu o niskim{{2}szumu, precyzyjnej kontroli temperatury na poziomie 2 mK--poziomu- i optymalizacji technologii sprzężenia zwrotnego w przód, osiągnięto przełomowe wyniki w zakresie wydajności wielu rdzeni: szerokość linii lasera sięga 30,0 ± 0,4 kHz, osiągając międzynarodowy poziom zaawansowany podobnych urządzeń o tej samej strukturze. ; Zakres swobodnego dostrajania-przeskakiwania-trybów wynosi do 152 po południu (176 GHz), a częstotliwość przemiatania częstotliwości do 57,6 GHz/ms, co pozwala spełnić wymagania odbiorników radarowych dotyczące szybkiego przeskakiwania częstotliwości; wahania długości fali w trybie swobodnej pracy są mniejsze niż 13:00 w ciągu 2,5 godziny, a moc wyjściowa wynosi 5,08 mW.
System ma wyjątkowe zalety, takie jak zwarta konstrukcja, dobra stabilność mechaniczna i kontrolowane koszty.
Dane częstotliwości dudnień (czarne kropki) i krzywa dopasowania Lorentza (czerwona krzywa) dwóch identycznych laserów półprzewodnikowych z zewnętrzną wnęką 509 nm. Szerokość linii częstotliwości dudnienia wynosi 42 kHz, a szerokość linii pojedynczego systemu laserowego wynosi 30,0 ± 0,4 kHz. To osiągnięcie jest w dużym stopniu dostosowane do wymagań technicznych niezniszczalnego odbiornika atomów Rydberga i zapewnia-wysokowydajne rozwiązanie w postaci rdzeniowego źródła światła do zastosowań takich jak pomiary z precyzją kwantową, wykrywanie mikrofalowe i integracja wykrywania komunikacji w oparciu o atomy Rydberga, a także skutecznie promuje transformację powiązanych dziedzin od badań laboratoryjnych po inżynierię i industrializację.
Zespół Chen Jingbiao od dawna zajmuje się badaniami nad elektroniką kwantową, technologią precyzyjnych pomiarów laserowych i podstawowymi urządzeniami do wykrywania kwantowego. To osiągnięcie jest kolejną ważną innowacją dla zespołu w dziedzinie kluczowych urządzeń do pomiaru precyzji kwantowej. W przyszłości zespół będzie w dalszym ciągu skupiał się na krajowych potrzebach strategicznych, pogłębiał badania nad technologiami podstawowymi i transformację osiągnięć oraz zapewniał solidne wsparcie techniczne na rzecz-wysokiej jakości rozwoju technologii kwantowej w moim kraju oraz osiągania-samodzielności naukowej i technologicznej na wysokim poziomie-.
