Лазерная накачка и оптическое детектирование в парах рубидия и цезия для создания квантовых дискриминаторов и стандартов частоты на их основе

• Автор: Пузанов, Сергей Леонидович
• Шифр специальности: 05.11.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 228 с. : ил.

ГЛАВА I. Краткий обзор и анализ работ по тематике диссертации

1.1. Вводные замечания. Постановка задач

1.2. Традиционная схема построения квантового дискриминатора на ячейке с парами ЯЬ87 и оптической накачкой на основе

спектральной лампы

1.3. Схемы построения квантового дискриминатора на ячейке с парами щелочных металлов с использованием лазерной накачки. Их преимущества и определение требований на

лазерный источник накачки

1.4. Обзор и анализ работ по лазерной накачке и ее использованию для построения квантового дискриминатора и

стандартов частоты на их основе

1.5. Основные тенденции развития полупроводниковых лазеров и систематизация лит ературных данных по современной

элементной базе

1.6. Обобщение данных по основным направлениям

исследований и решаемым задачам в диссертации
ГЛАВА II. Методы управления спектральными характеристиками полупроводниковых лазеров
2.1. Вводные замечания. Постановка задач

2.2. Исследование методов управления спектральными характеристиками полупроводниковых лазеров с использованием
внешних оптических элементов
2.3. Перестройка частоты излучения полупроводникового лазера током и температурой. Пассивная стабилизация частоты
излучения полупроводникового лазера
2.4. Исследование флуктуаций интенсивности и частоты
излучения полупроводникового лазера
2.5. Конструктивные особенности построения оптического квантового генератора на основе полупроводниковых лазеров и его
основные характеристики
2.6. Выводы и рекомендации
ГЛАВА III. Спектральные линии поглощения в атомах рубидия и
стабилизация частоты полупроводникового лазера по ячейке с парами
рубидия
3.1. Вводные замечания и постановка задач
3.2. Спектры атомов ЯЬ85 и Шэ87 и Ся133
3.3. Исследование физических процессов, определяющих спектральные характеристики линий поглощения в атомах рубидия
3.4. Кинетика и распределение населенностей атомов
рубидия в ячейке при облучении их резонансным светом
3.5. Исследование поглощения лазерного излучения в ячейке
с парами рубидия
3.6. Использование метода флуоресценции для регистрации
сигнала в ячейке поглощения с парами щелочного металла

3.7. Анализ работы системы автоподстройки частоты лазера по ячейке поглощения с парами рубидия
3.8. Связь предельной кратковременной частоты излучения лазера, стабилизированного по ячейке поглощения, с характеристиками излучения
3.9. Выводы и рекомендации
ГЛАВА IV. Изучение методов спектроскопии и физических процессов
в парах рубидия и цезия с использованием полупроводниковых
лазеров
4.1. Вводные замечания. Постановка задач
4.2. Метод спектроскопии высокого разрешения на основе полупроводникового лазера для атомов щелочного металла
4.3. Атомно- флуоресцентный метод определения концентрации
пара щелочного металла с использованием лазерного источника
4.4. Двойной радиооптичсский резонанс в парах щелочных
металлов
4.5. Световые сдвиги частоты в атомах Cs при лазерной накачке
4.6. Световые сдвиги частоты в атомах Rb при лазерной накачке
4.7. Выводы и рекомендации
ГЛАВА V . Квантовые дискриминаторы и квантовые стандарты частоты на ячейках с парами щелочных металлов с лазерной накачкой
5.1. Вводные замечания. Постановка задач
5.2. Квантовый дискриминатор с лазерной накачкой
5.3. Квантовый стандарт частоты на Cs133 с лазерной накачкой

Таблица 1.1. Модели ПЛ ведущих производителей
'ч. Параметры Длина Мощн., Пор, Раб. Расх., Крут. Ширина Действ. Пред.
волны, мВт ток, ток, град dP/dl, линии темпер., темпер.,
Модель N. нм мА мА мВт/мА изл., нм °С °С
DJ.7140-20 IS Sanyo Electric Со Япония 785±5 80 30 100 8/17 1 -J0++60 -40++85
1 )L7240-20IP Sanyo Electric Со Япония 783± '/5 90 35 105 8/16 1,1 -10++60 -40++85
HL7859MG Hitachi Япония 785410 35 30+50 9/23 0,65 -10++60 -40++85
HLDP-780-A-3-0I Hitachi Япония 3 10/35 -10++70
HLDP-780-A-90-01 Hitachi Япония 100 9/17 -10++70
GII0781-JA2C ThorLabs США 784± 3/4 120 30+40 141± 26/ 'о 9/16 0,9 -I0++65 -40++85
L780P010 ThorLabs США 780± 15/|0 10 35± |5/ '20 50± 20/ '25 10/30 0,5± 0,2 -I0++50 -40++85
VCS EL-780 ThorLabs США 780± ,5/ '10 1,65 16 0,24 0,5±°% 0++70 -40++100
LD-780-90N LasermateGroupTNC США 785Ü0 100 35± 20/ '10 115± 45/ '25 9/17 и -10++75 -40++85
LD-780-5A LasermateGroupJNC США 780±10 5 25± |5/ '0 35± |5/ 'о 10/31 0,1-И) ,6 «10++50 -40++85
VCT-F85A32- QS(VCSEL) 850*10 1 14 0,15+0,3 0,85 0++70 -40++100
I DL 10S-770 «Полюс» Россия 770+780 10 45 80 8/30 1,5
1DL1OOS-780 «Полюс» Россия 770+790 100 55 180 8/30 1,5
IDL50S-850 «Полюс» Россия 840-870 50 40 150 10/35 1,5
1DL10ÖS-850 «Полюс» Россия 840-880 100 35 160 10/35 1,5
ИЛПН-203 «Инжскт» Саратов 845±35 35 40- 100 -6Ö++60
Таблица 1.2. Характеристики лазерных модулей.
чЗарамегры Модель Длина волны, нм Мощн., мВт Ширина линии изл., МГц Диапазон псрестр., нм Частотная стаб-сть, МГц (за 9 час.) Пор. ток, мА Раб. ГОК, мА Действ. темпер., °С dX/dT, ГГц/С dX/dl, ГГц/м А
BRI 8019 А Торііса,США 730- 2800 10-150 2-4 1-3 <20 25 1+7
ПОМ-21 «Полюс» 1060 3-10 <0,5 10-30 60-120 -40++60