Nedávno tím profesora Chen Jingbiao zo School of Electronics, Peking University, dosiahol kľúčové inovácie vo výskume technológie základného laserového zdroja atómového prijímača Rydberg. Súvisiaci výskumný dokument „External CavityDiode Laser at 509 nm for Cs RydbergAtoms“ bol oficiálne publikovaný v Journal of Applied Physics, časopise aplikovanej fyziky pod Americkým inštitútom fyziky (AIP), čo znamená, že výsledky výskumu tímu v oblasti špeciálnych laserových svetelných zdrojov pre kvantovo presné merania boli vysoko uznávané medzinárodnou komunitou aplikovanej fyziky.
Absolútne Rydbergove atómy sú hlavným nosičom v oblastiach, ako je kvantové presné meranie, detekcia mikrovlnného elektrického poľa a atómový radar. 509nm laser je kľúčovým zdrojom svetla na realizáciu dvoch-fotónových excitácií absolútnych Rydbergových atómov. Tradičné laserové riešenia s-dvojnásobnou frekvenciou majú nedostatky, ako sú veľké systémy, vysoké náklady a nedostatočná stabilita. Komerčné lasery s vonkajšou dutinou v rovnakom pásme vlnových dĺžok je ťažké splniť prísne špecifikácie úzkej šírky čiary, ladenia so širokým režimom-bez{7}}hop{7}}a zároveň vysokej stability, čo obmedzuje miniaturizáciu a praktické využitie systému atómového radaru Rydberg. V reakcii na vyššie-uvedené problémy v tomto odvetví tím úspešne vyvinul-vysokovýkonný 509nm mriežkový polovodičový laser s externou dutinou založený na konfigurácii Littrow.
Optické vybavenie. Vďaka prispôsobeným laserovým čipom založeným na GaN-, nízko{2}}šumovom obvode, 2 mK-vysokej{4}}úrovni presného riadenia teploty{5}} a optimalizácii technológie s prednou spätnou väzbou boli dosiahnuté viaceré prelomové výkony jadra: šírka laserovej čiary dosahuje 30,0 ± 0,4 kHz, čím dosahuje medzinárodnú pokročilú úroveň podobných zariadení s rovnakou štruktúrou. ; Rozsah voľného ladenia-preskakovania{10}}režimu je až 152pm (176GHz) a rýchlosť frekvenčného posunu je až 57,6GHz/ms, čo môže spĺňať požiadavky na rýchle preskakovanie frekvencie radarových prijímačov; kolísanie vlnovej dĺžky voľnej prevádzky je menšie ako 13:00 za 2,5 hodiny a výstupný výkon je 5,08 mW.
Systém má vynikajúce výhody, ako je kompaktná štruktúra, dobrá mechanická stabilita a kontrolovateľné náklady.
Údaje o frekvencii úderov (čierne bodky) a Lorentzova krivka (červená krivka) dvoch identických 509nm polovodičových laserov s vonkajšou dutinou. Šírka čiary tepovej frekvencie je 42 kHz a šírka čiary jedného laserového systému je 30,0 ± 0,4 kHz. Tento úspech je vysoko prispôsobený technickým požiadavkám nezničiteľného prijímača atómov Rydberg a poskytuje vysokovýkonné riešenie jadrového svetelného zdroja pre aplikácie, ako je kvantovo presné meranie, mikrovlnné snímanie a integrácia detekcie komunikácie na základe Rydbergových atómov, a účinne podporuje transformáciu súvisiacich oblastí od laboratórneho výskumu k inžinierstvu a industrializácii.
Tím Chen Jingbiao sa dlhodobo zaoberá výskumom kvantovej elektroniky, presnej meracej laserovej technológie a základných zariadení na kvantové snímanie. Tento úspech je ďalšou dôležitou inováciou pre tím v oblasti kľúčových kvantovo presných meracích zariadení. V budúcnosti sa tím bude aj naďalej zameriavať na národné strategické potreby, prehlbovať základný technologický výskum a transformáciu úspechov a poskytovať solídnu technickú podporu pre-kvalitný rozvoj kvantovej technológie v mojej krajine a realizáciu vysokej-úrovne vedeckej a technologickej sebestačnosti-.
