作者单位
摘要
国防科技大学信息通信学院,湖北 武汉 430035
研究了里德伯原子系统采用直接解调法对微波调幅信号进行解调时的工作点与基带信号非线性失真之间的关系。首先,利用里德伯原子的电极化率理论表达式,得到在耦合光、探测光和微波的频率均为零失谐条件下,里德伯原子系统对微波调幅信号的解调模型;然后,计算探测光透射率对微波拉比频率的一阶导数和二阶导数,并利用二阶导数为0这一条件,得到里德伯原子汽室的非线性失真最小的点,即最佳线性工作点;最后,采用总谐波失真(THD)来分别研究里德伯原子汽室的静态工作点、基带信号的幅度与解调所引起的非线性失真之间的关系。仿真结果表明,对于里德伯原子133Cs(采用能级6S1/2、6P3/2、47D5/2、48P3/2),当耦合光拉比频率为2π×2.7 MHz,并且调幅微波基带信号的电场强度幅值为1 mV/m时,工作在最佳线性工作点附近的原子汽室所引入的THD可低至-95.4984 dB。
原子与分子物理学 里德伯态 极化率 拉比频率 透射率 总谐波失真 atomic and molecular physics Rydberg states polarizability Rabi frequency transmissivity total harmonic distortion 
光学学报
2023, 43(22): 2202001
作者单位
摘要
上海大学物理系,上海 200444
原子玻色-爱因斯坦凝聚体的调制稳定性决定了凝聚体的超流属性,是超冷原子物理研究的重要内容。在由拉曼光形成的自旋轨道耦合的玻色-爱因斯坦凝聚体中,存在4种不同的零动量本征态,由于自旋轨道耦合的存在,其中两种态载有流,另两种态不载流。通过对它们进行调制稳定性分析,发现无论在什么参数空间,这4种态都是调制不稳定的,即自旋轨道耦合总是能够诱导出调制不稳定性。这些态的动力学演化揭示调制不稳定性能够产生复杂的图案。
原子与分子物理学 自旋轨道耦合 玻色-爱因斯坦凝聚体 调制不稳定性 atomic and molecular physics spin-orbit coupling Bose-Einstein condensate modulation instability 
光学学报
2023, 43(21): 2102001
李可 1,2田建飞 1,2张好 1,2景明勇 1,2张临杰 1,2,*
作者单位
摘要
1 山西大学 量子光学与光量子器件国家重点实验室 激光光谱研究所,太原 030006
2 山西大学 极端光学协同创新中心,太原 030006
研究了基于里德堡原子电磁诱导透明效应的耦合光一维驻波场增强的微波电场传感。利用模式匹配反射光场,在高增透镀膜的铯原子气室中形成了里德堡原子三能级体系中耦合光的一维驻波场,并在此基础上进行了幅度调制微波电场测量。实验结果表明,在不额外增加耦合光激光器输出功率的情况下,一维耦合光驻波场导致了耦合光功率的相干增强,电磁诱导透明光谱强度和线宽都显著增加。详细比较了一维驻波场增强与直接增加耦合光功率在测量不同功率微波时的表现,结果表明在较低微波功率下一维驻波场增强测量微波频率信噪比提升约4 dB,瞬时带宽增加1.38倍,同时频率响应曲线更为平坦;在较高微波功率条件下,无驻波场存在的微波响应曲线呈现出明显的双峰形态,而一维驻波场的形成可有效消除双峰特征,表现为平坦响应特征。研究结果对实现低功耗、频率响应曲线平坦、自校准微波电场测量传感器具有重要的参考价值。
里德堡原子 一维驻波场 电磁诱导透明光谱 微波电场测量 阶梯型三能级系统 Rydberg atoms One-dimensional standing wave field Electromagnetically induced transparent spectrum Microwave electric field measurement Three-level ladder-type system 
光子学报
2023, 52(9): 0902001
作者单位
摘要
上海大学理学院物理系,上海 200444
运用经典系综方法研究了线偏振激光场和双色反旋圆偏振激光场中CO2分子非序列双电离的产量。结果表明:在激光强度较高的区域,双色反旋圆偏振激光场下CO2分子非序列双电离的产量高于线偏振激光场;在激光强度较低的区域,结果则刚好相反。这是因为当激光强度较低时,CO2非序列双电离产量的主要影响因素是抑制势垒,当激光强度较高时,由于抑制势垒发生扭曲,其产量主要受激光场结构的影响。
原子与分子物理学 非序列双电离 双色反旋圆偏振激光场 线偏振激光场 分子 产量 atomic and molecular physics non-sequential double ionization two-color circularly polarized laser field linearly polarized laser field molecule yield 
光学学报
2023, 43(20): 2002001
周驰华 1,2卢晓同 1,*郭峰 1,2王叶兵 1,2[ ... ]常宏 1,2,**
作者单位
摘要
1 中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室,陕西 西安 710600
2 中国科学院大学天文与空间科学学院,北京 100049
87Sr空间光晶格钟原理样机上实验观测了原子碰撞对谱线激发率抑制以及对谱线的展宽,并观测到由非弹性碰撞导致的原子损耗。通过简单地将原子数从6000减小至2000,实现了线宽为1.9 Hz的钟跃迁谱线,并将空间光晶格钟原理样机的稳定度提升至1×10-15(τ/s)-0.5。相关实验结果对研究光晶格的多体相互作用对钟跃迁谱线的影响具有重要意义。
原子与分子物理学 空间光晶格钟 钟跃迁谱线 相互作用 自比对稳定度 atomic and molecular physics space optical lattice clock clock transition spectrum line interaction self-comparison stability 
光学学报
2023, 43(9): 0902001
作者单位
摘要
延安大学物理与电子信息学院,陕西 延安 716000
通过求解含时薛定谔方程的数值方法,研究了不同分子构型的平面分子H32+的高次谐波产生,结果表明:奇偶谐波同时释放,且奇偶谐波的相对产量对取向角和分子构型都很灵敏。基于上述结果,提出了利用奇偶高次谐波谱探测原子核位置的简单方法,从而可以通过奇偶高次谐波谱重构取向不对称平面分子的键长和键角,同时利用高次谐波谱为阿秒尺度探测多中心分子结构提供帮助。
原子分子物理 奇偶谐波 平面分子 跃迁偶极矩 atomic and molecular physics odd and even harmonics planar molecule transition dipole 
激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0102002
作者单位
摘要
1 郑州师范学院物理与电子工程学院,河南 郑州 450044
2 郑州大学化工与能源学院,河南 郑州 450001
过渡金属原子掺杂硅团簇不仅可以提高硅团簇的稳定性,还可以使其产生许多新颖的物理和化学特性,在新能源和材料领域应用广泛。本文基于密度泛函理论并结合粒子群优化算法程序卡利普索,对CoSi16-和Co2Si322-团簇的几何结构、电子、光谱和热力学特性进行了系统研究。结构优化发现,CoSi16-和Co2Si322-团簇基态结构分别为Co原子被包裹在Si笼内部的高对称D2dD2h点群对称笼状结构。在此结构基础上,分析了两体系的磁性和键级等特性。此外,根据拟合的光电子能谱、红外和拉曼光谱,对两体系的主要特征峰进行了归属分析。最后,研究了体系的热力学特性,讨论了热力学参数CvS随温度变化的规律。
原子与分子物理 密度泛函理论 几何结构 电子特性 热力学特性 atomic and molecular physics density functional theory geometric structures electronic properties thermodynamic properties 
激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0102001
作者单位
摘要
1 重庆移通学院数理教学部, 重庆 401520
2 重庆师范大学物理与电子工程学院, 重庆 401331
采用基于密度泛函理论体系下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了金红石相二氧化钛[TiO2(110)]表面吸附氢气(H2)的微观机制,计算了TiO2表面的吸附能、态密度、电荷布局和光学性质的变化。结果表明:单碳(C)、单钼(Mo)以及C、Mo共掺杂的金红石相TiO2(110)表面均容易吸附H2,吸附方式属于化学吸附。掺杂后,禁带中形成的杂质能级可以诱导光生电子与空穴的分离,为电子在禁带中的跃迁提供“阶梯”,改善了TiO2表面的光学性质,在可见光380~780 nm范围内C、Mo共掺,单Mo掺杂和单C掺杂材料的光学性能依次降低。C、Mo共掺时,TiO2表面的吸收系数和反射率峰值较未掺杂时分别提高了约5倍和6倍。本工作加深了人们对TiO2表面吸附H2的微观机制的理解,利用掺杂方法改善了材料的光学性能,为TiO2在H2传感器中的应用提供了理论支持。
原子与分子物理学 氢气 密度泛函理论 二氧化钛 吸附 atomic and molecular physics hydrogen density functional theory titanium dioxide adsorption 
光学学报
2022, 42(22): 2202001
作者单位
摘要
上海大学理学院物理系,上海 200444
利用经典系综方法,研究了氮气(N2)分子在周期量级双色反旋圆偏振激光场中的非序列双电离(NSDI),发现在确定的激光强度下,随着激光波长的增加,NSDI的产量明显减小,这是因为电子波包的扩散作用。研究发现NSDI电离机制受到激光波长的影响,随着激光波长的增大,碰撞激发电离越来越占主导,这与第一个电子的返回轨迹和返回能量有关。讨论了NSDI的电子动量分布,电子动量分布随激光波长有明显变化,激光波长越长,“旋转三瓣扇形”结构越明显。
原子与分子物理学 非序列双电离 双色反旋圆偏振激光场 碰撞激发电离 经典系综方法 动量分布 atomic and molecular physics nonsequential double ionization counter-rotating two-color circularly polarized laser fields collision excitation ionization classical ensemble method momentum distribution 
光学学报
2022, 42(21): 2102002
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
报道了强激光脉冲电离氢原子诱导的蜘蛛状干涉光电子动量谱(PMD)的数值探究结果。标准的半经典回碰模型(SRM)虽然简化了电子行为,但是忽略了难以处理的库仑作用。与以往的数值修正不同,对电离过程的库仑作用进行解析近似处理,并将其引入到SRM中,成功构建了解析修正的SRM(AC-SRM)。运用该模型数值模拟计算了蜘蛛状PMD和库仑作用引起的干涉图样的系统性位移。用经典相位、含时薛定谔方程(TDSE)和电子轨迹等方法,对这种位移现象进行了定量分析和机理探究。结果发现,所提的经典相位方法对PMD中蜘蛛状干涉结构的库仑作用最敏感,对第一干涉极小值尤为突出。精确的TDSE数值结果也证实了由AC-SRM所得到的模拟结果的正确性。
原子与分子物理学 原子光电离 光电子全息 库仑作用 数值模拟 atomic and molecular physics atomic photoionization photoelectron holography Coulomb interaction numerical simulation 
光学学报
2022, 42(21): 2102001

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