提出基于平顶复合光脉冲构建大动量原子干涉仪的方案。利用大动量原子干涉仪灵敏度函数解析模型，对大动量原子干涉仪的对比度和相位噪声进行分析。将平顶复合光脉冲应用于原子干涉仪进行仿真计算，结果表明平顶光相比高斯光可提高原子团跃迁的一致性，增加原子干涉条纹的对比度。通过设计对称反向的复合脉冲序列，抑制多脉冲作用过程中相位噪声和振动噪声的干扰。数值仿真结果表明，相比高斯光脉冲，使用平顶复合光脉冲的大动量原子干涉仪的灵敏度提高了1个量级，同时具有较好的抑制环境噪声的能力。

重力梯度仪在资源勘探、地球物理研究、自主导航等领域有重要的应用价值。原子干涉重力梯度仪是一种新型的高精度测量仪器，小型实用化是其实现广泛应用需要解决的核心问题。本文设计实现了1套可测量水平分量的小型高精度原子重力梯度仪。该仪器采用全石英材料真空腔体与附件框架相结合的技术方案，使得探头部分的体积降低到105 L，采用模块化双面光路结构，使得光学单元的体积降低为36 L，因而具有十分优良的可搬运性能。在实验室条件下，该原子重力梯度仪的测量灵敏度为320 E/Hz，测量分辨率为3.3 E@4800 s (1 E=1×10^-9 s^-2)。

报道了采用受激拉曼绝热捷径(STIRSAP)方案实现原子干涉仪并提高其稳健性的实验研究结果。 对STIRSAP型拉姆齐原子干涉仪的条纹对比度进行了分析。与传统的受激拉曼绝热通道型拉姆齐原子干涉仪相比, STIRSAP加速了布居数绝热转移过程,提高了原子干涉条纹的对比度。通过调制抽运光和斯托克斯光的强度,研究了 交流斯塔克效应对原子干涉条纹相移的影响,实验结果表明STIRSAP能有效抑制原子干涉过程中的交流斯坦克效应, 提高原子干涉仪的稳健性。

原子干涉仪在精密测量和惯性导航领域都有着重要前景,而高精度的原子干涉仪 对低相位噪声、高输出功率的拉曼激光有迫切需求。设计了基于光学锁相环路的双波长激光同步 注入放大拉曼激光制备方案,实现了大功率拉曼激光的制备,拉曼光注入放大前后的相位噪声均低于－80 dBc@0.01～1 MHz, 输出总功率达到了400 mW, 可满足原子干涉精密测量的需求。

研发了一种多频时分复用锥形激光放大控制系统。通过控制种子激光的输出频率和工作时序, 此系统可以实现高隔离度单频、比例可调双频、复合多频调制三种不同模式的激光放大。实验研究了 该控制系统的光学特性,结果表明输出线偏振激光束间的消光比达30 dB, 不同工作模式的切换时间为100 ns。 该系统可提高激光器的利用效率,适用于原子干涉精密测量物理及原子干涉仪应用技术等对激光 输出功率、集成度要求较高的领域。

提出了基于拉曼泵浦-探测技术得到的原子吸收谱线获取冷原子温度的方案,并将其应 用于85Rb原子磁光阱中。实验中,原子在囚禁光和探测光的共同作用下发生受激拉曼跃迁,产生 亚自然线宽的类色散峰,通过把该类色散峰与理论模型进行拟合估算出被囚禁85Rb冷原子团的温 度为230 μK。相对于飞行时间测温法,该方案提供了一种简捷的测量冷原子温度的方法。

为降低拉曼激光的频率噪声,提出了一种相位-频率双调制稳频技术。用光纤电光相位调制器对 激光进行调制并产生大失谐边带；用射频信号对光纤相位调制器的微波驱动信号进行频率调制,通过 锁相放大法将一个大失谐边带锁到铷原子的饱和吸收谱线上。利用该技术实现了拉曼种子激光的稳频和2 GHz的移频, 将拉曼激光的线宽大幅压窄到56 kHz,预期拉曼激光频率噪声引起的原子干涉重力仪的单次测量噪声可降低到7×10-9 s-2。

近年来,原子干涉技术的快速发展为转动精密测量及相关应用研究提供了新的途径。原子干涉 陀螺仪比传统光学陀螺仪的灵敏度更高,是新一代的惯性测量仪器,具有极大的应用前景。介绍了 拉曼型原子干涉陀螺仪的基本原理、主要性能和技术特点,给出了在拉曼干涉型冷原子陀螺仪方 面的最新研究进展,分析了原子干涉陀螺仪的研究现状和发展前景。

We demonstrate time-division-multiplexing (TDM) laser seeded optical amplification in a diode laser amplifier. With an acousto-optic modulator we combine two seeding beams of different frequencies and inject them alternately in the time domain into the tapered amplifier (TA) chip at a switching speed of 200 ns. The output high-power dual frequency components from the TA are time separated. The TDM seeded TA works safely and efficiently, which is useful for compact precision measurement instruments such as optical clocks and atom interferometers.

We report the experimental demonstration of an ultranarrow bandwidth atomic filter by optically induced polarization rotation in multilevel electromagnetically induced transparency systems in hot Rb vapor. With a coupling intensity of 2.3 W/cm2, the filter shows a peak transmission of 33.2% and a bandwidth of 10 MHz. By altering the coupling frequency, a broad tuning range of several Doppler linewidths of the D1 line transitions of 87Rb atoms can be obtained. The presented atomic filter has useful features of ultranarrow bandwidth, and the operating frequency can be tuned resonance with the atomic transition. Such narrowband tunable atomic filter can be used as an efficient noise rejection tool in classical and quantum optical applications.