Πρόσφατα, η ομάδα του καθηγητή Chen Jingbiao από τη Σχολή Ηλεκτρονικών του Πανεπιστημίου του Πεκίνου, πέτυχε βασικές καινοτομίες στην έρευνα της βασικής τεχνολογίας πηγής λέιζερ του Ατομικού Δέκτη Rydberg. Η σχετική ερευνητική εργασία "External CavityDiode Laser at 509 nm for Cs RydbergAtoms" δημοσιεύτηκε επίσημα στο Journal of Applied Physics, ένα περιοδικό εφαρμοσμένης φυσικής υπό το Αμερικανικό Ινστιτούτο Φυσικής (AIP), επισημαίνοντας ότι τα ερευνητικά αποτελέσματα της ομάδας στον τομέα των ειδικών πηγών φωτός λέιζερ έχουν αναγνωριστεί από τη διεθνή κοινότητα υψηλής ακρίβειας των πηγών φωτός λέιζερ.
Τα απόλυτα άτομα Rydberg είναι ο βασικός φορέας σε πεδία όπως η κβαντική μέτρηση ακριβείας, η ανίχνευση ηλεκτρικού πεδίου μικροκυμάτων και το ατομικό ραντάρ. Το λέιζερ 509 nm είναι η βασική πηγή φωτός για την πραγματοποίηση διέγερσης δύο-φωτονίων των απόλυτων ατόμων Rydberg. Οι παραδοσιακές λύσεις λέιζερ{4}}διπλής συχνότητας έχουν μειονεκτήματα όπως μεγάλα συστήματα, υψηλό κόστος και ανεπαρκή σταθερότητα. Τα εμπορικά εξωτερικά λέιζερ κοιλότητας στην ίδια ζώνη μήκους κύματος είναι δύσκολο να πληρούν τις αυστηρές προδιαγραφές στενού πλάτους γραμμής, ευρείας λειτουργίας-ελεύθερου συντονισμού-και υψηλής σταθερότητας ταυτόχρονα, γεγονός που περιορίζει τη σμίκρυνση και την πρακτική εφαρμογή του ατομικού συστήματος ραντάρ Rydberg. Σε απάντηση στα προαναφερθέντα-σημεία πόνου της βιομηχανίας, η ομάδα ανέπτυξε με επιτυχία ένα λέιζερ ημιαγωγών εξωτερικής κοιλότητας 509 nm υψηλής απόδοσης, βασισμένο στη διαμόρφωση Littrow.
Οπτικός εξοπλισμός. Μέσω εξατομικευμένων τσιπ λέιζερ{1}}με βάση το GaN, σχεδίασης κυκλώματος χαμηλού-θορύβου, 2mK-υψηλού επιπέδου-ακριβείας ελέγχου θερμοκρασίας-και βελτιστοποίησης τεχνολογίας προώθησης ανάδρασης, έχουν επιτευχθεί πολλαπλές ανακαλύψεις στην απόδοση του πυρήνα: το πλάτος γραμμής λέιζερ φθάνει τα 30,0±0,4 kHz με το ίδιο προηγμένο επίπεδο διεθνών συσκευών, φθάνοντας το ίδιο επίπεδο με παρόμοια δομή. ; Το εύρος λειτουργίας-hopping{10}}του ελεύθερου συντονισμού είναι έως τις 152 μ.μ. (176 GHz) και ο ρυθμός σάρωσης συχνότητας έως και 57,6 GHz/ms, που μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις ταχείας μετάβασης συχνότητας των δεκτών ραντάρ. η διακύμανση του μήκους κύματος της ελεύθερης λειτουργίας είναι μικρότερη από 1 μ.μ. σε 2,5 ώρες και η ισχύς εξόδου είναι 5,08 mW.
Το σύστημα έχει εξαιρετικά πλεονεκτήματα όπως συμπαγής δομή, καλή μηχανική σταθερότητα και ελεγχόμενο κόστος.
Δεδομένα συχνότητας κτυπήματος (μαύρες κουκκίδες) και καμπύλη προσαρμογής Lorentz (κόκκινη καμπύλη) δύο πανομοιότυπων λέιζερ ημιαγωγών εξωτερικής κοιλότητας 509nm. Το πλάτος γραμμής συχνότητας παλμού είναι 42 kHz και το πλάτος γραμμής ενός συστήματος λέιζερ είναι 30,0±0,4 kHz. Αυτό το επίτευγμα είναι ιδιαίτερα προσαρμοσμένο στις τεχνικές απαιτήσεις του άφθαρτου δέκτη ατόμου Rydberg και παρέχει μια λύση πηγής φωτός πυρήνα υψηλής απόδοσης για εφαρμογές όπως η κβαντική μέτρηση ακριβείας, η ανίχνευση μικροκυμάτων και η ολοκλήρωση ανίχνευσης επικοινωνίας με βάση τα άτομα Rydberg και προάγει αποτελεσματικά τον μετασχηματισμό σχετικών πεδίων από μηχανική και εργαστηριακή έρευνα σε εργαστηριακή έρευνα.
Η ομάδα του Chen Jingbiao ασχολείται εδώ και καιρό με έρευνα σχετικά με την κβαντική ηλεκτρονική, την τεχνολογία λέιζερ μετρήσεων ακριβείας και τις συσκευές πυρήνα κβαντικής ανίχνευσης. Αυτό το επίτευγμα είναι μια άλλη σημαντική καινοτομία για την ομάδα στον τομέα των βασικών συσκευών μέτρησης κβαντικής ακρίβειας. Στο μέλλον, η ομάδα θα συνεχίσει να εστιάζει στις εθνικές στρατηγικές ανάγκες, να εμβαθύνει την έρευνα στον πυρήνα της τεχνολογίας και τον μετασχηματισμό των επιτευγμάτων και να παρέχει σταθερή τεχνική υποστήριξη για την ανάπτυξη υψηλής ποιότητας-της κβαντικής τεχνολογίας της χώρας μου και την πραγματοποίηση υψηλού-επιστημονικού και τεχνολογικού επιπέδου-αυτοεξάρτησης.
