Недавно команда профессора Чэнь Цзинбяо из Школы электроники Пекинского университета добилась ключевых инноваций в исследовании технологии основного лазерного источника атомного приёмника Ридберга. Соответствующая исследовательская статья «Внешний резонаторный диодный лазер на длине волны 509 нм для атомов Cs RydbergAtoms» была официально опубликована в Journal of Applied Physics, журнале прикладной физики Американского института физики (AIP), что означает, что результаты исследований группы в области специальных источников лазерного света для квантово-точных измерений получили высокое признание международного сообщества прикладной физики.
Абсолютные ридберговские атомы являются основным носителем в таких областях, как прецизионные квантовые измерения, обнаружение микроволнового электрического поля и атомный радар. Лазер с длиной волны 509 нм является ключевым источником света для реализации двух-фотонного возбуждения абсолютных ридберговских атомов. Традиционные лазерные решения с удвоенной частотой-имеют такие недостатки, как большие системы, высокая стоимость и недостаточная стабильность. Коммерческие лазеры с внешним резонатором, работающие в том же диапазоне длин волн, с трудом соответствуют строгим требованиям узкой ширины линии, широкой моды -прыжковой-свободной настройки и одновременно высокой стабильности, что ограничивает миниатюризацию и практическое применение атомной радиолокационной системы Ридберга. В ответ на-упомянутые выше проблемы отрасли команда успешно разработала высокопроизводительный-полупроводниковый лазер с решеткой 509 нм и внешним резонатором на основе конфигурации Литтроу.
Оптическое оборудование. Благодаря индивидуальным лазерным чипам-на основе GaN, малошумящей-схемотехнике, высокоточному контролю температуры-уровня 2мК-и оптимизации технологии прямой обратной связи были достигнуты прорывы в производительности нескольких ядер: ширина линии лазера достигает 30,0±0,4 кГц, достигая международного передового уровня аналогичных устройств с такой же структурой. ; Диапазон свободной настройки с -перескоком-мода составляет до 152 пм (176 ГГц), а скорость развертки частоты — до 57,6 ГГц/мс, что соответствует требованиям к быстрому скачку частоты радиолокационных приемников; колебание длины волны в свободном режиме составляет менее 1 часа дня за 2,5 часа, а выходная мощность составляет 5,08 мВт.
Система имеет выдающиеся преимущества, такие как компактная конструкция, хорошая механическая стабильность и контролируемая стоимость.
Данные о частоте биений (черные точки) и аппроксимационная кривая Лоренца (красная кривая) двух идентичных полупроводниковых лазеров с внешним резонатором с длиной волны 509 нм. Ширина линии частоты биений составляет 42 кГц, а ширина линии одиночной лазерной системы — 30,0 ± 0,4 кГц. Это достижение в значительной степени адаптировано к техническим требованиям неразрушимого атомного приемника Ридберга и обеспечивает высокоэффективный-основной источник света для таких приложений, как прецизионные квантовые измерения, микроволновое зондирование и интеграция обнаружения связи на основе атомов Ридберга, а также эффективно способствует преобразованию смежных областей от лабораторных исследований до инженерии и индустриализации.
Команда Чэня Цзинбяо уже давно занимается исследованиями в области квантовой электроники, прецизионных лазерных технологий и основных устройств квантового зондирования. Это достижение является еще одним важным нововведением для команды в области ключевых квантово-точных измерительных устройств. В будущем команда продолжит уделять внимание национальным стратегическим потребностям, углублять основные технологические исследования и трансформацию достижений, а также оказывать надежную техническую поддержку для высококачественного-развития квантовых технологий в моей стране и реализации высокого-научного и технологического уровня-самостоятельности.
