| 致谢 | 第4-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-10页 |
| 1 引言 | 第14-26页 |
| 1.1 各类新型原子钟的发展现状 | 第14-24页 |
| 1.1.1 冷原子喷泉钟 | 第14-15页 |
| 1.1.2 光钟 | 第15-17页 |
| 1.1.3 POP原子泡钟 | 第17-18页 |
| 1.1.4 囚禁离子微波钟 | 第18-19页 |
| 1.1.5 积分球冷却原子钟 | 第19-20页 |
| 1.1.6 主动型CPT原子钟 | 第20-21页 |
| 1.1.7 被动型CPT原子钟 | 第21-23页 |
| 1.1.8 冷原子CPT原子钟 | 第23-24页 |
| 1.2 论文框架 | 第24-26页 |
| 2 CPT原子钟物理系统简介 | 第26-47页 |
| 2.1 物理系统结构 | 第26-37页 |
| 2.1.1 VCSEL | 第26-30页 |
| 2.1.2 衰减片和λ/4 | 第30-31页 |
| 2.1.3 原子泡 | 第31-33页 |
| 2.1.4 磁场和磁屏蔽 | 第33-35页 |
| 2.1.5 泡温和光学厚度 | 第35-37页 |
| 2.2 被动型CPT原子钟工作过程 | 第37-41页 |
| 2.3 CPT物理系统工程化研制 | 第41-46页 |
| 2.3.1 VCSEL筛选 | 第41-43页 |
| 2.3.2 原子泡测定 | 第43-45页 |
| 2.3.3 物理系统结构及指标 | 第45-46页 |
| 2.4 小结 | 第46-47页 |
| 3 CPT相关原理及理论计算 | 第47-71页 |
| 3.1 二能级 | 第47-48页 |
| 3.2 CPT的理想三能级 | 第48-54页 |
| 3.2.1 CPT的理论背景 | 第48-49页 |
| 3.2.2 CPT的理想三能级的暗态 | 第49-50页 |
| 3.2.3 CPT的理想三能级的密度矩阵方程 | 第50-54页 |
| 3.3 真实的四能级体系 | 第54-58页 |
| 3.4 平行线偏振光(lin//lin) | 第58-60页 |
| 3.5 σ~+-σ~-圆偏光 | 第60-65页 |
| 3.5.1 σ~+-σ~-圆偏光0-0暗态 | 第61页 |
| 3.5.2 σ~+-σ~-圆偏光密度矩阵及解析式 | 第61-65页 |
| 3.6 正交线偏振光(lin⊥lin) | 第65-68页 |
| 3.6.1 任意偏振方向的线偏光 | 第65-66页 |
| 3.6.2 任意偏振方向线偏光的相互作用哈密顿量 | 第66页 |
| 3.6.3 lin⊥lin的0-0暗态 | 第66-67页 |
| 3.6.4 lin⊥lin对应的其他暗态 | 第67-68页 |
| 3.7 四波混频(FWM) | 第68-69页 |
| 3.8 小结 | 第69-71页 |
| 4 ~(85)Rb CPT共振特性与缓冲气体N_2压强关系研究 | 第71-88页 |
| 4.1 工作原子的选择 | 第71-74页 |
| 4.1.1 ~(87)Rb和~(85)Rb | 第71-72页 |
| 4.1.2 超精细能级的塞曼效应 | 第72-74页 |
| 4.2 缓冲气体选择 | 第74-79页 |
| 4.2.1 缓冲气体对共振线宽的影响 | 第74-78页 |
| 4.2.2 缓冲气体用途 | 第78-79页 |
| 4.3 频移来源 | 第79-82页 |
| 4.3.1 压力频移和温度频移 | 第79-81页 |
| 4.3.2 光频移 | 第81页 |
| 4.3.3 磁场频移 | 第81-82页 |
| 4.4 N_2所造成~(85)Rb的CPT共振信号特性变化的实验研究 | 第82-86页 |
| 4.4.1 ~(85)Rb CPT实验装置 | 第82-83页 |
| 4.4.2 共振特性测量结果 | 第83-86页 |
| 4.5 小结 | 第86-88页 |
| 5 高对比度方案 | 第88-110页 |
| 5.1 高对比度研究历史与现状 | 第88-92页 |
| 5.2 σ~+-σ~-同时作用方案 | 第92-102页 |
| 5.2.1 σ~+-σ~-方案的物理机理 | 第92-94页 |
| 5.2.2 σ~+-σ~-方案的具体实施 | 第94-96页 |
| 5.2.3 实验结果 | 第96-100页 |
| 5.2.4 用于芯片原子钟的方案 | 第100-102页 |
| 5.3 注入锁定的lin⊥lin准双色光 | 第102-108页 |
| 5.3.1 研究背景 | 第102-103页 |
| 5.3.2 具体实验搭建 | 第103-105页 |
| 5.3.3 实验结果和讨论 | 第105-108页 |
| 5.4 小结 | 第108-110页 |
| 6 总结与展望 | 第110-113页 |
| 参考文献 | 第113-127页 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究结果 | 第127-128页 |