Onlangs heeft het team van professor Chen Jingbiao van de School of Electronics, Peking University, belangrijke innovaties bereikt in het onderzoek naar de kernlaserbrontechnologie van de Rydberg Atomic Receiver. Het gerelateerde onderzoeksartikel "External CavityDiode Laser at 509 nm for Cs RydbergAtoms" werd officieel gepubliceerd in de Journal of Applied Physics, een tijdschrift voor toegepaste natuurkunde onder het American Institute of Physics (AIP), wat aangeeft dat de onderzoeksresultaten van het team op het gebied van speciale laserlichtbronnen voor kwantumprecisiemetingen in hoge mate worden erkend door de internationale gemeenschap van toegepaste natuurkunde.
Absolute Rydberg-atomen vormen de kerndrager op gebieden als kwantumprecisiemeting, detectie van elektrische microgolfvelden en atomaire radar. De laser van 509 nm is de belangrijkste lichtbron om twee-fotonenexcitatie van absolute Rydberg-atomen te realiseren. Traditionele frequentie-laseroplossingen met dubbele frequentie hebben tekortkomingen zoals grote systemen, hoge kosten en onvoldoende stabiliteit. Commerciële externe holtelasers in dezelfde golflengteband kunnen moeilijk voldoen aan de strikte specificaties van smalle lijnbreedte, brede modus-hop-vrije afstemming en hoge stabiliteit tegelijkertijd, wat de miniaturisatie en praktische toepassing van het Rydberg-atoomradarsysteem beperkt. Als reactie op de hierboven-genoemde pijnpunten in de sector heeft het team met succes een-hoogwaardige halfgeleiderlaser met 509 nm rooster met externe holte ontwikkeld, gebaseerd op de Littrow-configuratie.
Optische apparatuur. Door aangepaste GaN-gebaseerde laserchips, circuitontwerp met laag-ruis, 2mK-niveau hoge-precieze temperatuurregeling en optimalisatie van voorwaartse feedbacktechnologie zijn doorbraken in de prestaties van meerdere kernen bereikt: de laserlijnbreedte bereikt 30,0±0,4kHz en bereikt daarmee het internationale geavanceerde niveau van vergelijkbare apparaten met dezelfde structuur. ; Het vrije afstemmingsbereik voor mode{9}}hopping- is maximaal 152 pm (176GHz) en de frequentiebereiksnelheid is maximaal 57,6GHz/ms, wat kan voldoen aan de vereisten voor snelle frequentiehopping van radarontvangers; de golflengtefluctuatie bij vrije werking is minder dan 13.00 uur in 2,5 uur en het uitgangsvermogen is 5,08 mW.
Het systeem heeft uitstekende voordelen, zoals een compacte structuur, goede mechanische stabiliteit en beheersbare kosten.
Slagfrequentiegegevens (zwarte stippen) en Lorentz-aanpassingscurve (rode curve) van twee identieke 509 nm halfgeleiderlasers met externe holte. De lijnbreedte van de slagfrequentie is 42 kHz en de lijnbreedte van een enkel lasersysteem is 30,0 ± 0,4 kHz. Deze prestatie is in hoge mate aangepast aan de technische vereisten van de onverwoestbare Rydberg-atoomontvanger en biedt een krachtige kernlichtbronoplossing voor toepassingen zoals kwantumprecisiemetingen, microgolfdetectie en integratie van communicatiedetectie op basis van Rydberg-atomen, en bevordert op effectieve wijze de transformatie van aanverwante velden, van laboratoriumonderzoek naar engineering en industrialisatie.
Het team van Chen Jingbiao is al geruime tijd bezig met onderzoek naar kwantumelektronica, lasertechnologie voor precisiemeting en kernapparaten voor kwantumdetectie. Deze prestatie is opnieuw een belangrijke innovatie voor het team op het gebied van belangrijke kwantumprecisiemeetapparatuur. In de toekomst zal het team zich blijven concentreren op de nationale strategische behoeften, het kerntechnologieonderzoek en de prestatietransformatie verdiepen en solide technische ondersteuning bieden voor de hoogwaardige -ontwikkeling van de kwantumtechnologie van mijn land en de realisatie van een hoog- wetenschappelijk en technologisch niveau-.
