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原子和分子是构成物质的最小单元,因此对原子的有效操控一直是原子物理研究的重要目标。目前利用激光冷却中性原子的技术已经非常成熟。冷原子和量子光学相结合是目前各国实验小组研究的热点,当光与多能级原子相互作用时,由量子相干导致的电磁感应透明效应(EIT)具有吸收小,色散强等特性,可用来增强介质克尔非线性效应和降低光群速度,这为实现量子相位门和光存储提供了有效工具。 本文内容主要包括以下部分:(1)简要介绍了冷原子的俘获技术的历史发展以及俘获原理,叙述了我们实验室为了得到更高光学厚度的铷原子原子团,对Rb原子磁光阱系统进行了升级改进,这主要是通过提高冷却光的功率实现的,同时测量了此MOT系统中冷原子的部分参量,(2)在87Rb原子磁光阱系统中,利用时序控制开关,改变冷却系统中冷却光相对于再泵浦光的开启时间,研究了冷却光关断时间的延迟对原子在基态能级布居数分布的影响。(3)在脉冲光信号的存储与释放的实验中,利用我们研制的温控连续调频的窄带F-P干涉滤波器,消除了耦合光对恢复信号测量结果的影响,得到了信噪比很高的读出信号光。 具体研究内容有: 在87Rb冷原子磁光阱系统中,研究了冷却光关断时间的延迟对原子在基态能级布居数分布的影响。应用F-P干涉滤波器提高了光存储试验中读出光信号的信噪比。 (1)利用时序控制开关,精确的改变冷却光与再泵浦光开关的相对时间。通过延迟冷却光的关断时间,延长冷却光的作用时间。实验表明,随着冷却光延迟时间的增加,原子在能级F=2上的布居数在减少,能级F=1上的布居数在增加。实现了冷原子所需基态布居数的制备。结果可用于特定Zeeman子能级的态制备。 (2)在脉冲光信号的存储与释放的实验中,为了消除耦合光对探测结果的影响,我们利用自己所研制的温度透射光频率可调谐的窄带F-P干涉滤波器,消除了耦合光对恢复信号测量结果的影响,提高了读出光信号的信噪比。