Baru-baru ini, tim Profesor Chen Jingbiao dari Fakultas Elektronika, Universitas Peking, mencapai inovasi penting dalam meneliti teknologi sumber laser inti Penerima Atom Rydberg. Makalah penelitian terkait "External CavityDiode Laser pada 509 nm untuk Cs RydbergAtoms" secara resmi diterbitkan dalam Journal of Applied Physics, sebuah jurnal fisika terapan di bawah American Institute of Physics (AIP), menandai bahwa hasil penelitian tim di bidang sumber cahaya laser khusus untuk pengukuran presisi kuantum telah sangat diakui oleh komunitas fisika terapan internasional.
Atom Rydberg absolut adalah pembawa inti dalam bidang-bidang seperti pengukuran presisi kuantum, deteksi medan listrik gelombang mikro, dan radar atom. Laser 509nm adalah sumber cahaya utama untuk mewujudkan dua-eksitasi foton atom Rydberg absolut. Solusi laser ganda frekuensi-tradisional memiliki kekurangan seperti sistem yang besar, biaya tinggi, dan stabilitas yang tidak memadai. Laser rongga eksternal komersial dalam pita panjang gelombang yang sama sulit memenuhi spesifikasi ketat dari lebar garis sempit, penyetelan bebas mode-hop-lebar, dan stabilitas tinggi pada saat yang sama, yang membatasi miniaturisasi dan praktikalisasi sistem radar atom Rydberg. Menanggapi-masalah industri yang disebutkan di atas, tim berhasil mengembangkan laser semikonduktor rongga eksternal{10}}berperforma tinggi dengan kisi 509nm berdasarkan konfigurasi Littrow.
Peralatan optik. Melalui chip laser berbasis GaN-yang disesuaikan, desain sirkuit-kebisingan rendah, kontrol suhu presisi-tingkat tinggi 2mK-dan optimalisasi teknologi umpan balik ke depan, beberapa terobosan kinerja inti telah dicapai: lebar garis laser mencapai 30,0±0,4kHz, mencapai tingkat mahir internasional dari perangkat serupa dengan struktur yang sama. ; Rentang penyetelan bebas mode-hopping-hingga 152pm (176GHz), dan laju sapuan frekuensi hingga 57,6GHz/ms, yang dapat memenuhi persyaratan lompatan frekuensi cepat pada penerima radar; fluktuasi panjang gelombang operasi bebas kurang dari 1 siang dalam 2,5 jam, dan daya keluaran 5,08mW.
Sistem ini memiliki keunggulan luar biasa seperti struktur kompak, stabilitas mekanik yang baik, dan biaya yang terkendali.
Data frekuensi ketukan (titik hitam) dan kurva pemasangan Lorentz (kurva merah) dari dua laser semikonduktor rongga eksternal 509nm yang identik. Lebar garis frekuensi ketukan adalah 42kHz, dan lebar garis sistem laser tunggal adalah 30,0±0,4kHz. Pencapaian ini sangat disesuaikan dengan persyaratan teknis penerima atom Rydberg yang tidak dapat dihancurkan, dan memberikan solusi sumber cahaya inti berkinerja tinggi untuk aplikasi seperti pengukuran presisi kuantum, penginderaan gelombang mikro, dan integrasi deteksi komunikasi berdasarkan atom Rydberg, dan secara efektif mendorong transformasi bidang terkait dari penelitian laboratorium hingga teknik dan industrialisasi.
Tim Chen Jingbiao telah lama terlibat dalam penelitian elektronik kuantum, teknologi laser pengukuran presisi, dan perangkat inti penginderaan kuantum. Pencapaian ini merupakan inovasi penting lainnya bagi tim di bidang perangkat pengukuran presisi kuantum utama. Di masa depan, tim ini akan terus fokus pada kebutuhan strategis nasional, memperdalam penelitian teknologi inti dan transformasi pencapaian, serta memberikan dukungan teknis yang kuat untuk-pengembangan teknologi kuantum negara saya yang berkualitas tinggi dan mewujudkan kemandirian-ilmu pengetahuan dan teknologi tingkat tinggi-.
