Récemment, l'équipe du professeur Chen Jingbiao de l'École d'électronique de l'Université de Pékin a réalisé des innovations clés dans la recherche sur la technologie de base de la source laser du récepteur atomique Rydberg. Le document de recherche connexe « External CavityDiode Laser at 509 nm for Cs RydbergAtoms » a été officiellement publié dans le Journal of Applied Physics, une revue de physique appliquée de l'American Institute of Physics (AIP), marquant que les résultats de recherche de l'équipe dans le domaine des sources de lumière laser spéciales pour les mesures de précision quantique ont été hautement reconnus par la communauté internationale de physique appliquée.
Les atomes absolus de Rydberg sont le porteur principal dans des domaines tels que la mesure de précision quantique, la détection de champ électrique micro-ondes et le radar atomique. Le laser 509 nm est la source de lumière clé pour réaliser une excitation à deux -photons des atomes absolus de Rydberg. Les solutions laser traditionnelles à fréquence-doublée présentent des inconvénients tels que de grands systèmes, des coûts élevés et une stabilité insuffisante. Les lasers commerciaux à cavité externe dans la même bande de longueurs d'onde sont difficiles à répondre aux spécifications strictes d'une largeur de raie étroite, d'un réglage sans saut en mode large - sans saut - et d'une stabilité élevée en même temps, ce qui limite la miniaturisation et la mise en pratique du système radar atomique Rydberg. En réponse aux problèmes de l'industrie-mentionnés ci-dessus, l'équipe a réussi à développer un laser à semi-conducteur à cavité externe à réseau de 509 nm hautes performances-basé sur la configuration Littrow.
Équipement optique. Grâce à des puces laser personnalisées basées sur GaN-, à une conception de circuit à faible-bruit, à un contrôle de température de haute précision de 2 mK-de haute-et à l'optimisation de la technologie de rétroaction directe, plusieurs percées en matière de performances de base ont été réalisées : la largeur de raie laser atteint 30,0 ± 0,4 kHz, atteignant le niveau avancé international d'appareils similaires avec la même structure. ; La plage de réglage libre des sauts de mode -- va jusqu'à 152 pm (176 GHz) et le taux de balayage de fréquence peut atteindre 57,6 GHz/ms, ce qui peut répondre aux exigences de sauts de fréquence rapides des récepteurs radar ; la fluctuation de longueur d'onde en fonctionnement libre est inférieure à 13 heures en 2,5 heures et la puissance de sortie est de 5,08 mW.
Le système présente des avantages exceptionnels tels qu'une structure compacte, une bonne stabilité mécanique et un coût contrôlable.
Données de fréquence de battement (points noirs) et courbe d'ajustement de Lorentz (courbe rouge) de deux lasers à semi-conducteurs à cavité externe identiques de 509 nm. La largeur de raie de fréquence de battement est de 42 kHz et la largeur de raie d'un seul système laser est de 30,0 ± 0,4 kHz. Cette réalisation est hautement adaptée aux exigences techniques du récepteur atomique indestructible Rydberg et fournit une solution de source lumineuse de base hautes-performances pour des applications telles que la mesure de précision quantique, la détection micro-ondes et l'intégration de la détection de communication basée sur les atomes de Rydberg, et favorise efficacement la transformation des domaines connexes de la recherche en laboratoire à l'ingénierie et à l'industrialisation.
L'équipe de Chen Jingbiao est engagée depuis longtemps dans la recherche sur l'électronique quantique, la technologie laser de mesure de précision et les dispositifs centraux de détection quantique. Cette réalisation constitue une autre innovation importante pour l’équipe dans le domaine des dispositifs clés de mesure de précision quantique. À l'avenir, l'équipe continuera de se concentrer sur les besoins stratégiques nationaux, d'approfondir la recherche technologique de base et la transformation des réalisations, et de fournir un soutien technique solide pour le développement de haute-qualité de la technologie quantique de mon pays et la réalisation d'une autonomie scientifique et technologique-de haut niveau-.
