光学原子钟的三维光晶格理论与实验研究

一维光晶格应用于光学原子钟已取得实质性成效，但是已限制光学原子钟稳定性进一步提高。为此，当前国际上该领域正瞄准三维光晶格。本项目对应用于光学原子钟的三维光晶格开展研究正是向该目标努力。我们将根据光学原子钟的特殊要求，对三维光晶格提出具体实验方案。首先三维光晶格的光路设计我们将采用〈III〉面结构，希望有效地抵消重力场影响；其次我们将自行设计研制注入锁定钛宝石激光系统以满足三维光晶格需高功率激光的要求。通过对注入锁定机制的分析，提出比较合理的环型腔设计方案。此外，我们根据三维光晶格最佳波长选择的重要性，将建立计算这一特定波长的简单理论模型，设计实用的软件包。对目前国际上正在关注的一些问题也将进行理论探讨，如一维光晶格光钟稳定性的理论估算，镱光钟最佳波长实测值与理论值不一致，镱光钟近最佳波长的双光子跃迁对光钟频率影响等。总之，希望本项目的研究能为高精度高稳定度的原子光学钟的最终实现奠定基础。