اخیراً، تیم پروفسور چن جینگبیائو از دانشکده الکترونیک دانشگاه پکن، به نوآوری های کلیدی در تحقیق در مورد فناوری منبع لیزر اصلی گیرنده اتمی Rydberg دست یافته است. مقاله تحقیقاتی مرتبط "External CavityDiode Laser در 509 نانومتر برای Cs RydbergAtoms" به طور رسمی در مجله فیزیک کاربردی، مجله فیزیک کاربردی تحت موسسه فیزیک آمریکا (AIP) منتشر شد، که نشان میدهد نتایج تحقیقات این تیم در زمینه منابع نور لیزر ویژه که توسط جامعه بینالمللی اندازهگیریهای فیزیک کوانتومی با دقت بالا به کار رفته است.
اتم های ریدبرگ مطلق حامل هسته در زمینه هایی مانند اندازه گیری دقیق کوانتومی، تشخیص میدان الکتریکی مایکروویو و رادار اتمی هستند. لیزر 509 نانومتری منبع نور کلیدی برای تحقق دو{2}}تحریک فوتون اتمهای ریدبرگ مطلق است. راهحلهای لیزر دوبل فرکانس{4}} سنتی دارای کاستیهایی مانند سیستمهای بزرگ، هزینههای بالا و پایداری ناکافی هستند. لیزرهای حفره خارجی تجاری در باند طول موج یکسان برای برآورده کردن مشخصات دقیق پهنای خط باریک، حالت عریض-هپ-تنظیم رایگان و پایداری بالا بهطور همزمان دشوار است، که کوچکسازی و عملیسازی سیستم رادار اتمی رایدبرگ را محدود میکند. در پاسخ به-نقاط درد صنعت ذکر شده در بالا، تیم با موفقیت یک لیزر نیمه هادی حفره خارجی 509 نانومتری با کارایی بالا بر اساس پیکربندی Littrow توسعه داد.
تجهیزات نوری از طریق تراشههای لیزری مبتنی بر GaN،-طراحی مدار کمصدا، 2 mK-سطح بالا-کنترل دمای دقیق و بهینهسازی فناوری بازخورد رو به جلو، پیشرفتهای چندگانه عملکرد هسته به دست آمده است: پهنای خط لیزر به 30.0±0.4 ± 30.0 با ساختار پیشرفته دستگاههای مشابه میرسد. ; دامنه تنظیم رایگان حالت-پرش{10}}تا 152 بعد از ظهر (176 گیگاهرتز) و نرخ جابجایی فرکانس تا 57.6 گیگاهرتز بر ثانیه است که میتواند نیازهای پرش فرکانس سریع گیرندههای رادار را برآورده کند. نوسان طول موج عملکرد آزاد کمتر از 13:00 در 2.5 ساعت است و توان خروجی 5.08 میلی وات است.
این سیستم دارای مزایای برجسته ای مانند ساختار فشرده، پایداری مکانیکی خوب و هزینه قابل کنترل است.
داده های فرکانس ضربان (نقاط سیاه) و منحنی برازش لورنتس (منحنی قرمز) دو لیزر نیمه هادی حفره خارجی 509 نانومتری یکسان. پهنای خط فرکانس ضربان 42 کیلوهرتز و پهنای خط یک سیستم لیزری 30.0±0.4 کیلوهرتز است. این دستاورد به شدت با الزامات فنی گیرنده اتم ریدبرگ تخریب ناپذیر سازگار است و راه حل منبع نور هسته ای با کارایی بالا را برای کاربردهایی مانند اندازه گیری دقیق کوانتومی، سنجش امواج مایکروویو، و یکپارچه سازی تشخیص ارتباط بر اساس اتم های رایدبرگ ارائه می دهد و به طور موثر تبدیل زمینه های مرتبط با موتور و تحقیقات آزمایشگاهی را ارتقا می دهد.
تیم چن جینگبیائو مدتهاست که مشغول تحقیق در زمینه الکترونیک کوانتومی، فناوری لیزر اندازهگیری دقیق و دستگاههای هستهای سنجش کوانتومی است. این دستاورد یکی دیگر از نوآوری های مهم تیم در زمینه دستگاه های اندازه گیری دقیق کوانتومی کلیدی است. در آینده، تیم تمرکز خود را بر نیازهای استراتژیک ملی، تعمیق تحقیقات و تحول دستاوردهای فناوری اصلی، و ارائه پشتیبانی فنی قوی برای-توسعه با کیفیت بالای فناوری کوانتومی کشورم و تحقق-خوداتکایی علمی و فناوری- سطح بالا، ادامه خواهد داد.
