小型化锶光钟物理系统的研制

• 作者: 周驰华 孟俊伟 常宏 张首刚 王叶兵 赵芳婧 郭阳 韩建新 高峰
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 小型化锶光钟 内置磁场线圈 空间冷原子光钟
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 总论
• 页码范围: 71-79
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20172584

摘要

光钟物理系统的小型化是制约可搬运光钟及空间冷原子光钟发展的重要因素.主要介绍了小型化锶原子光钟物理系统的研制实验.采用真空腔内置反亥姆霍兹线圈,构建一个小电流、低功耗及小体积的磁光阱.实验中测得真空线圈通电电流仅为2 A时,磁光阱中心区域轴向磁场梯度可达到43 Gs/cm,完全满足锶原子多普勒冷却与俘获对磁场梯度的要求.目前已经成功将锶原子光钟物理系统体积缩小至60 cm×20 cm×15 cm,约为实验室原锶光钟物理系统体积的1/10,并且实现了锶原子的一级冷却,测得俘获区冷原子团的直径为1.5 mm,温度约为10.6 mK.锶同位素88Sr和87Sr的冷原子数目分别为1.6×106和1.5×105.重抽运激光707和679 nm的加入,消除了冷原子在3P2和3P0两能态上的堆积,最终可将冷原子数目提高5倍以上.