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里德堡原子由于原子半径大,寿命长,极化率高的特点对于原子分子研究领域有着重要的意义。里德堡态光谱是研究里德堡原子能级结构以及中性原子相互作用的重要技术手段,高分辨率里德堡光谱可以测量室温原子气室中由偶极相互作用导致的原子能级频移。利用电磁感应透明(electromagnetically induced transparency,EIT),我们可以在实验中获得里德堡态EIT光谱。在实验中,我们利用852nm激光和509nm激光级联双光子激发方式实现了铯原子里德堡态。1018nm外腔半导体激光器(external-cavity diode laser,ECDL)输出10mW的1016nm-1020nm范围内可连续调谐的激光,再经过1018nm光纤放大器可输出最大功率为5W的1018nm激光;基于周期极化的KTP(PPKTP)晶体(1mm×2mm×10mm)搭建了四镜环形倍频腔,通过腔增强倍频(second-harmony generation,SHG)产生509nm激光,最大输出功率约为1W。852nm激光由外腔半导体激光器产生。聚焦的852nm激光和509nm激光反向通过铯原子气室,并在气室中心重合,当实现双光子共振时,可以将133Cs原子制备到里德堡态,实现里德堡态EIT光谱。调谐509nm激光波长,我们在实验中实现了6S1/2-6P3/2-nS(D)(41≤n≤90)的阶梯型EIT光谱。利用速度选择的射频调制光谱,对EIT信号进行了频率标定,测量了铯原子里德堡态nD3/2和nD5/2的精细分裂,当主量子数较低(n<70)时,分裂间隔与理论计算结果基本一致;当主量子数较高(n≥70)时,二者偏差较大,这可能是由于里德堡态能级之间的相互作用使其能级发生频移和光谱测量精度不足造成的。实验中影响nD3/2和nD5/2精细分裂间隔测量精度的主要因素是功率加宽导致的EIT信号的展宽、波长匹配导致的线宽展宽和509nm激光频率扫描的非线性。本文主要基于阶梯型EIT,开展了133Cs原子里德堡态EIT光谱的实验实现及测量等相关工作,主要内容如下:1)简要介绍了里德堡态原子和EIT的相关理论以及里德堡态EIT光谱研究的发展和现状;2)通过密度矩阵理论计算了实验过程中光与原子相互作用的理论机制以及EIT过程的吸收与色散变化,同时阐述了里德堡能级计算的相关理论—量子亏损理论;3)基于PPKTP晶体,设计并搭建了四镜环形腔,通过1018nm激光倍频实现了509nm激光,高功率1018nm激光由1018nm外腔半导体激光器作为种子源,经1018nm光纤放大器获得;4)搭建了EIT光路系统,得到了133Cs原子nD里德堡态的EIT光谱,通过对852nm探测光进行射频调制,对谱线进行了频率标定,得到了nD3/2和nD5/2态的精细分裂,并对测量结果进行了分析。上述工作的创新之处有以下几点:1)基于852nm激光和509nm激光实现133Cs原子里德堡态EIT实验中,通过扫描509nm耦合光的频率,消除了里德堡态EIT光谱的多普勒背景,有利于EIT谱线间隔的测量;2)通过射频调制的方法,标定了EIT光谱信号,实验中通过电光相位调制器(electro-optical modulator,EOM),在852nm激光上加30MHz的射频边带调制,实现了里德堡态精细分裂的测量。