第34卷，第12期 2014年12月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
超低频调制光缔合光谱的实验研究汪丽蓉，马杰，赵延霆，肖连团，贾锁堂
Vol. 34 ,No. 12 -pp3201-3204
December, 2014
量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西大学激光光谱研究所，山西太原030006
0 利用超冷铠原子光缔合方法制备广微发态的超冷铠分子。实验研究广光缔合光不同扫描速率对艳分子振转光谱分辨率的影响，发现光缔合光扫描速率较慢时，艳分子振转光谱分辨率较高。通过高灵敏的雪崩光电探测器探测冷原子荧光，获得广超冷铠分子第一激微发态6S/2十6P/离解限0，长程态高分辨振转光谱。为了实现受控拉曼光缔合制备超冷基态分子，光缔合激光频率需要锁定在原子一分子共振跃迁线，对超冷原子光缔合光谱进行广超低频波长调制，通过改变调制幅度和调制频率获得最优化的一阶价微分信号，将该信号反馈回激光器，实现闭合环路稳频，满足了受控拉曼光缔合制备振转能级可控的基态分子的实验要求，该工
作对研究受限空间中的超冷原子分子具有很重要的意义。关键词超冷原子；光缔合；超低频调制；振转光谱
中图分类号：04333
文献标识码：A
引言
DOI : 10. 3964/j. issn. 1000-0593 (2014 )12-3201-04
率参考信号，无法实现共振跃迁的绝对频率锁定，在光缔合过程中难以实现对光致频移的实时跟踪。我们通过对半导体激微光器进行超低频率波长调制，同时探测对应的俘获损耗荧
超冷原子光缔合是制备超冷分子的简单有效的方法之一。光缔合过程是两个相互作用的基态原子共振吸收一个光子，形成一个处于某一振转能级的激发态分子。超冷原子光缔合光谱对于分子基本常数测量、分子能级信息以及分子的势能曲线的获得具有重要的意义12]。法国国家科学中心 Pillet教授等在1997年首次实现超冷艳原子单色光缔合实验，获得超冷基态铠分子。由于利用单色光缔合在长程区域内形成激发态分子会发生自发辐射，可能离解为自由的原子态，也可能辐射光子后成为稳定的基态分子，难以控制两个通道比，直接影响超冷基态分子的产率。另外超冷原子通过单色光缔合形成的超冷基态分子实际上只是平动冷却，未实现振转冷却。为此德国EberhardKarls大学Zimmermann 小组提出了受控拉曼光缔合产生超冷分子的实验方案，获得基态能级可选择的超冷锂分子4}。Moal等也通过类似方法制备弱束缚态的超冷氨分子4]。最近一些实验小组利用受控拉曼光缔合制备了蜘艳等各种类型的异核超冷极性分子[5-7]。
在受控拉曼光缔合制备超冷基态分子中，光缔合激光频
率需要锁定在原子分子其振跌迁线，一股情况下都采用频率链的方法实现激光器的稳频*，9，该方法由于缺少绝对频
收稿日期：2013-09-24，修订日期：2013-12-21
光光谱，通过锁相放大器解出一阶微分信号，改变调制频率和调制幅度获得最优化的一阶微分信号，将此信号反馈回激光器调制端口，实现闭合环路稳频。该工作对于制备振转
能级可控的超冷基态分子具有很重要的意义。 1相关实验装置
超冷原子光缔合实验装置见文献[10］，石英玻璃真空室真空度约1×10-Pa，一对反亥姆霍慈线圈产生的四极磁场在俘获区域沿轴方向的磁场梯度约18Gauss·cm-。半导体激光器（Toptica公司，DL100)输出的激光频率锁定在原子6SI/（F=4）→6P/（F=5)超精细结构跃迁线负失谐约 10.4MHz处作为俘获光，分成三对相互垂直、偏振相反的圆偏光，每束光的功率约3mW，直径约1cm。三对激光束共同作用在石英玻璃真空室的艳原子上。另一个半导体激光器(Toptica公司，DL100)输出的激光频率锁定在艳原子 6Sl/2（F=3）>6P/2（F=4)超精细结构跃迁线上，作为再泵浦微光同时作用在铠原子上。在这种实验条件下获得原子数约10°，温度约200uK，直径约400um的超冷原子云。光
基金项目：国家重点基础研筑发展计划项目（2012CB921603），国家国际科技合作专项（2011DFA12490），国家自然科学基金项目（61378049
10934004，61008012)和山西省自然科学基金项目(2011011004)资助
作者简介：汪丽蓉，1971年生，山西大学激光光谱研究所副教授
e-mail : wl@ sxu. edu, cn