用于原子氣室中實施光存儲的高磁屏蔽腔的研制.pdf

1、光子是目前最快、最穩(wěn)定的信息載體，被廣泛應(yīng)用于通信科學(xué)和量子信息領(lǐng)域。那么對光子的操控能力的提升，對于信息技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展有極為重要的意義。利用電磁感應(yīng)透明現(xiàn)象實施光學(xué)信息處理是近年來的研究熱點。電磁感應(yīng)透明現(xiàn)象是一種重要的量子相干效應(yīng)。量子相干又稱為原子相干，是相干電磁場（靜電場、微波、激光等）與原子相互作用的產(chǎn)物。由于Zeeman效應(yīng)，原子在磁場的作用下會發(fā)生能級的分裂。如果磁場比較雜亂，能級間的躍遷頻率會變的不穩(wěn)定，從而影響原

2、子與光子的相互作用。因此去除雜散磁場的干擾就顯得尤為重要。靜磁屏蔽腔可以實現(xiàn)這一功能，從而為光子與原子的相互作用提供一個“干凈”的環(huán)境。本文圍繞量子信息存儲光學(xué)實驗所需的高磁屏蔽腔展開工作，研制出符合要求的高磁屏蔽腔，并進行了量子光學(xué)的有關(guān)實驗。本論文的主要內(nèi)容概括如下：
　　第一，研究了靜磁屏蔽理論。在國家自然科學(xué)基金的資助下，根據(jù)量子光學(xué)實驗的性能要求，自行設(shè)計研制一高磁屏蔽腔，采用三層嵌套結(jié)構(gòu)，使用具有高磁導(dǎo)率的坡莫合金作為

3、腔體材料。對研制的高磁屏蔽腔進行了屏蔽性能測試：在地磁場強度（50000≈nT）下，腔體內(nèi)部磁場強度低于200nT的軸向長度達(dá)到了200mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于銣原子泡室的長度（51.5mm）。測試結(jié)果表明，自行設(shè)計研制的高磁屏蔽腔達(dá)到進行量子光學(xué)有關(guān)實驗的要求。
　　第二，基于自行設(shè)計研制的高磁屏蔽腔，進行了有關(guān)的量子光學(xué)實驗。首先對一種光與原子相互作用現(xiàn)象：光學(xué)偏轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，建立了量子理論模型。采用速率分布方程的方法分別對法拉第旋轉(zhuǎn)、光