Baru-baru ini, pasukan Profesor Chen Jingbiao dari Sekolah Elektronik, Universiti Peking, mencapai inovasi utama dalam menyelidik teknologi sumber laser teras Penerima Atom Rydberg. Kertas penyelidikan berkaitan "External CavityDiode Laser at 509 nm for Cs RydbergAtoms" diterbitkan secara rasmi dalam Journal of Applied Physics, jurnal fizik gunaan di bawah American Institute of Physics (AIP), menandakan bahawa hasil penyelidikan pasukan dalam bidang sumber cahaya laser khas untuk pengukuran ketepatan kuantum telah diiktiraf tinggi oleh komuniti fizik antarabangsa.
Atom Rydberg mutlak ialah pembawa teras dalam bidang seperti pengukuran ketepatan kuantum, pengesanan medan elektrik gelombang mikro dan radar atom. Laser 509nm ialah sumber cahaya utama untuk merealisasikan dua-pengujaan foton atom Rydberg mutlak. Penyelesaian laser berganda frekuensi tradisional-mempunyai kelemahan seperti sistem yang besar, kos yang tinggi dan kestabilan yang tidak mencukupi. Laser rongga luaran komersial dalam jalur panjang gelombang yang sama sukar untuk memenuhi spesifikasi ketat lebar talian sempit, mod lebar-hop-penalaan percuma dan kestabilan tinggi pada masa yang sama, yang mengehadkan pengecilan dan pengamalan sistem radar atom Rydberg. Sebagai tindak balas kepada-titik kesakitan industri yang disebutkan di atas, pasukan berjaya membangunkan-prestasi tinggi laser semikonduktor rongga rongga luar berprestasi tinggi berdasarkan konfigurasi Littrow.
Peralatan optik. Melalui cip laser berasaskan GaN-yang tersuai, reka bentuk litar hingar-rendah, kawalan suhu ketepatan-tahap tinggi 2mK-tinggi dan pengoptimuman teknologi maklum balas hadapan, pelbagai kejayaan prestasi teras telah dicapai: lebar garis laser mencapai 30.0±0.4kHz, mencapai tahap lanjutan antarabangsa peranti serupa dengan struktur yang sama. ; Mod-melompat-julat penalaan percuma adalah sehingga 152pm (176GHz) dan kadar sapuan frekuensi adalah sehingga 57.6GHz/ms, yang boleh memenuhi keperluan lompat frekuensi pantas penerima radar; turun naik panjang gelombang operasi bebas adalah kurang daripada 1pm dalam 2.5 jam, dan kuasa output ialah 5.08mW.
Sistem ini mempunyai kelebihan yang luar biasa seperti struktur padat, kestabilan mekanikal yang baik, dan kos yang boleh dikawal.
Data frekuensi pukulan (titik hitam) dan lengkung pemasangan Lorentz (lengkung merah) dua laser semikonduktor rongga luar 509nm yang serupa. Lebar garis frekuensi rentak ialah 42kHz, dan lebar garis sistem laser tunggal ialah 30.0±0.4kHz. Pencapaian ini sangat disesuaikan dengan keperluan teknikal penerima atom Rydberg yang tidak boleh dihancurkan, dan menyediakan penyelesaian sumber cahaya teras berprestasi tinggi-tinggi untuk aplikasi seperti pengukuran ketepatan kuantum, penderiaan gelombang mikro dan penyepaduan pengesanan komunikasi berdasarkan atom Rydberg, dan dengan berkesan menggalakkan transformasi bidang berkaitan daripada penyelidikan makmal kepada kejuruteraan dan perindustrian.
Pasukan Chen Jingbiao telah lama terlibat dalam penyelidikan mengenai elektronik kuantum, teknologi laser pengukuran ketepatan dan peranti teras penderiaan kuantum. Pencapaian ini merupakan satu lagi inovasi penting untuk pasukan dalam bidang peranti pengukuran ketepatan kuantum utama. Pada masa hadapan, pasukan akan terus menumpukan pada keperluan strategik negara, memperdalam penyelidikan teknologi teras dan transformasi pencapaian serta menyediakan sokongan teknikal yang padu untuk-pembangunan berkualiti tinggi bagi teknologi kuantum negara saya dan merealisasikan-pergantungan diri saintifik dan teknologi tinggi-tinggi.
