高精度冷原子重力仪噪声与系统误差研究
| 致谢 | 第6-8页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-12页 |
| 目录 | 第13-15页 |
| 1 绪论 | 第15-24页 |
| 1.1 重力测量与重力仪 | 第15-20页 |
| 1.2 物质波干涉仪 | 第20-21页 |
| 1.3 原子重力仪 | 第21-22页 |
| 1.4 论文内容概述 | 第22-24页 |
| 2 原子重力仪的理论基础 | 第24-37页 |
| 2.1 受激拉曼跃迁理论 | 第24-29页 |
| 2.1.1 双光子跃迁与共振条件 | 第24-27页 |
| 2.1.2 拉比振荡与π、π/2脉冲 | 第27-28页 |
| 2.1.3 拉曼脉冲速度选择 | 第28-29页 |
| 2.2 光脉冲原子干涉仪的相移 | 第29-33页 |
| 2.3 原子干涉仪的灵敏度函数 | 第33-36页 |
| 2.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 3 原子重力仪的实验实现 | 第37-67页 |
| 3.1 实验装置 | 第37-48页 |
| 3.1.1 光学系统 | 第37-43页 |
| 3.1.1.1 激光频率与相位锁定系统 | 第37-42页 |
| 3.1.1.2 光路系统 | 第42-43页 |
| 3.1.2 真空系统 | 第43-46页 |
| 3.1.3 磁场系统 | 第46-47页 |
| 3.1.4 计算机控制系统 | 第47-48页 |
| 3.2 实验步骤 | 第48-56页 |
| 3.2.1 冷原子团的制备 | 第49-52页 |
| 3.2.2 量子态的制备 | 第52-54页 |
| 3.2.3 三脉冲原子干涉序列 | 第54-55页 |
| 3.2.4 归一化态探测 | 第55-56页 |
| 3.3 实验结果 | 第56-66页 |
| 3.3.1 拉曼谱与拉比振荡 | 第57-60页 |
| 3.3.2 干涉条纹 | 第60-61页 |
| 3.3.3 重力测量灵敏度与绝对精度 | 第61-62页 |
| 3.3.4 潮汐测量与地震波记录 | 第62-66页 |
| 3.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 4 原子重力仪噪声分析 | 第67-80页 |
| 4.1 信噪比评估方法 | 第67-68页 |
| 4.2 干涉条纹斜坡上各点的相位灵敏性 | 第68-69页 |
| 4.3 原子重力仪噪声源 | 第69-79页 |
| 4.3.1 振动噪声 | 第69-74页 |
| 4.3.2 拉曼光相位噪声 | 第74-76页 |
| 4.3.3 量子极限噪声 | 第76-77页 |
| 4.3.4 探测噪声 | 第77-78页 |
| 4.3.5 拉曼光光强噪声 | 第78-79页 |
| 4.4 本章小结 | 第79-80页 |
| 5 原子重力仪系统误差评估 | 第80-121页 |
| 5.1 原子重力仪系统误差分类 | 第80页 |
| 5.2 评估方法 | 第80-82页 |
| 5.3 与拉曼光波矢无关的系统误差 | 第82-103页 |
| 5.3.1 二阶塞曼频移 | 第83-97页 |
| 5.3.1.1 干涉区磁场测量与补偿 | 第83-87页 |
| 5.3.1.2 阶塞曼系数测量 | 第87-95页 |
| 5.3.1.3 阶塞曼频移评估 | 第95-97页 |
| 5.3.2 单光子频移 | 第97-102页 |
| 5.3.3 射频相移 | 第102-103页 |
| 5.4 与拉曼光波矢方向有关的系统误差 | 第103-114页 |
| 5.4.1 倾斜 | 第103-106页 |
| 5.4.2 拉曼光波前弯曲 | 第106-110页 |
| 5.4.3 科里奥利力相移 | 第110-112页 |
| 5.4.4 双光子光移 | 第112-114页 |
| 5.5 系统误差总结 | 第114页 |
| 5.6 环境变化对精密重力测量的影响 | 第114-120页 |
| 5.6.1 潮汐 | 第115-117页 |
| 5.6.2 大气压 | 第117-118页 |
| 5.6.3 极地运动 | 第118-119页 |
| 5.6.4 地下水 | 第119页 |
| 5.6.5 其它因素 | 第119页 |
| 5.6.6 环境因素引起的重力值变化总结 | 第119-120页 |
| 5.7 本章小结 | 第120-121页 |
| 6 总结与展望 | 第121-124页 |
| 6.1 总结 | 第121-122页 |
| 6.2 展望 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-130页 |
| 作者筒历及在学期间所取得的科研成果 | 第130页 |
