For nylig opnåede professor Chen Jingbiaos team fra School of Electronics, Peking University, nøgleinnovationer inden for forskning i kernelaserkildeteknologien i Rydberg Atomic Receiver. Det relaterede forskningspapir "External CavityDiode Laser at 509 nm for Cs RydbergAtoms" blev officielt publiceret i Journal of Applied Physics, et tidsskrift for anvendt fysik under American Institute of Physics (AIP), hvilket markerer, at holdets forskningsresultater inden for specielle laserlyskilder til kvantepræcisionsmålinger er blevet anvendt i høj grad anerkendt af det internationale fysiksamfund.
Absolutte Rydberg-atomer er kernebæreren inden for områder som kvantepræcisionsmåling, mikrobølgedetektion af elektriske felter og atomradar. 509nm-laseren er nøglelyskilden til at realisere to-foton-excitation af absolutte Rydberg-atomer. Traditionelle frekvens-dobbelte laserløsninger har mangler såsom store systemer, høje omkostninger og utilstrækkelig stabilitet. Kommercielle eksterne kavitetslasere i samme bølgelængdebånd er vanskelige at opfylde de strenge specifikationer for smal linjebredde, bred mode-hop-fri tuning og høj stabilitet på samme tid, hvilket begrænser miniaturiseringen og praktisk anvendelse af Rydbergs atomradarsystem. Som svar på de ovennævnte-branchesmerter udviklede teamet med succes en højtydende 509nm 509nm gitter eksternt hulrums-halvlederlaser baseret på Littrow-konfigurationen.
Optisk udstyr. Gennem tilpassede GaN-baserede laserchips, kredsløbsdesign med lavt-støjniveau, 2mK-høj-præcisionstemperaturstyring og optimering af fremadrettet feedbackteknologi er der opnået flere gennembrud i kerneydelsen: laserlinjebredden når 30,0±0,4kHz, hvilket har samme struktur som den internationale avancerede enhed. ; Tilstandens-hopping-fri tuning-rækkevidde er op til 152pm (176GHz), og frekvenssweep-hastigheden er op til 57,6GHz/ms, hvilket kan opfylde de hurtige frekvenshopkrav fra radarmodtagere; bølgelængdeudsvinget for fri drift er mindre end 13.00 på 2,5 timer, og udgangseffekten er 5,08mW.
Systemet har enestående fordele såsom kompakt struktur, god mekanisk stabilitet og kontrollerbare omkostninger.
Beatfrekvensdata (sorte prikker) og Lorentz-tilpasningskurve (rød kurve) af to identiske 509nm eksternt hulrums-halvlederlasere. Slagfrekvensens linjebredde er 42 kHz, og linjebredden af et enkelt lasersystem er 30,0±0,4 kHz. Denne præstation er i høj grad tilpasset de tekniske krav til den uforgængelige Rydberg-atommodtager og giver en-højtydende kernelyskildeløsning til applikationer såsom kvantepræcisionsmåling, mikrobølgeføling og kommunikationsdetektions-integration baseret på Rydberg-atomer, og fremmer effektivt transformationen af relaterede områder fra laboratorieforskning til ingeniør- og industriforskning.
Chen Jingbiaos team har længe været engageret i forskning i kvanteelektronik, præcisionsmålingslaserteknologi og kvantefølende kerneenheder. Denne præstation er endnu en vigtig nyskabelse for teamet inden for vigtige kvantepræcisionsmåleenheder. I fremtiden vil teamet fortsætte med at fokusere på nationale strategiske behov, uddybe kerneteknologisk forskning og præstationstransformation og yde solid teknisk support til udviklingen af høj-kvalitet af mit lands kvanteteknologi og realiseringen af videnskabelig og teknologisk-højt-niveau.
