Введение
Глава 1. Атом Тулия 12
1.1 Уровни часового перехода 12
1.1.1 Тонкая и сверхтонкая структура основного состояния атома тулия 12
1.1.2 Исследование тонкого расщепления основного состояния атома тулия и возможности его использования в стандарте частоты в облаке атомов 14
1.1.3 Вероятность перехода
1.14 мкм между компонентами тонкой структуры 16
1.1.4 Чувствительность частоты часового перехода к постоянной тонкой структуры 17
1.2 Схема охлаждения и спектроскопии атомов тулия 18
Глава 2. Регистрация часового перехода в атомах тулия в МОЛ 21
2.1 Метод регистрации слабых переходов в холодных атомах 21
2.2 Моделирование динамики числа атомов в МОЛ 23
2.3 Эксперимент 28
2.4 Основные результаты Главы 2 32
Глава 3. Загрузка атомов в оптическую дипольную ловушку и спектроскопия часового перехода 34
3.1 Модель оптической дипольной ловушки 35
3.2 Перегрузка атомов из магнито-оптической в дипольную ловушку 38
3.2.1 Перегрузка атомов из магнито-оптической ловушки в оптическую решетку на длине волны 806 нм 43
3.3 Параметрические резонансы в оптической ловушке 45
3.4 Спектральный профиль часового перехода 49
3.4.1 Спектральный профиль часового перехода в зависимости от мощности излучения часового лазера
3.4.2 Спектральный профиль часового перехода в зависимости от мощности пучка, формирующего оптическую решетку на длине волны 532 им 53
3.4.3 Эксперименты в присутствии постоянного магнитного поля 55
3.5 Измерение времени жизни верхнего \J = 5/2, F = 3) часового 3.6 Основные результаты Главы 3 60
Глава 4. Исследование сдвигов частоты часового перехода 1.14 мкм в атоме тулия 61
4.1 Сдвиг частоты часового перехода 1.14 мкм во внешнем электрическом поле 61
4.1.1 Вычисление поляризуемости часовых уровней атома тулия 63
4.1.2 Дискретный спектр 65
4.1.3 Непрерывный спектр 68
4.1.4 Сравнение рассчитанных значений поляризуемостей 69
4.1.5 Магические длины волн вблизи 807 им 71
4.1.6 Гиперполяризуемость 75
4.1.7 Сдвиги частоты часового перехода в оптической решетке 77
4.2 Магнитные взаимодействия 78
4.2.1 Магнитное диполь-дипольное взаимодействие 78
4.2.2 Взаимодействие атома с внешним магнитным полем
4.3 Сдвиг вследствие взаимодействия с тепловым излучением 84
4.4 Другие сдвиги
4.4.1 Взаимодействие ван дер Ваальса 86
4.4.2 Квадрупольное взаимодействие 87
4.4.3 Эффект затягивания линии
4.5 Итоговый бюджет ошибок 88
4.6 Основные результаты Главы 4 89
Заключение 90
Список сокращений и условных обозначений 92
Список литературы
