Tom Xu

Nous développons des techniques à base de pointeur laser ( http://www.laserfr.com/ ) pour déterminer les propriétés thermodynamiques et la concentration des espèces traces dans des environnements difficiles tels que la combustion de gaz. Ces techniques profitent à la fois de phénomènes optiques linéaires et non linéaires, y compris la spectroscopie de réseau thermique laser (LITGS) et le mélange à quatre ondes dégénéré (DFWM). Par exemple, nous avons appliqué ces techniques pour mesurer la température et la concentration des espèces dans les flammes, et dans les expériences futures, nous mesurerons les températures de pré-inflammation dans un moteur à combustion.

Nous appliquons également des techniques spectroscopiques laser bleu ( http://www.laserfr.com/pointeur-laser-bleu-surpuissant-10000mw.html ) haute résolution aux études de physique fondamentale. Par exemple, nous nous intéressons aux violations fondamentales de la symétrie - telles que la parité et la non conservation de l'inversion de temps, et des tests de l'électrodynamique quantique. Ce travail implique le développement et l'étude de lasers et d'amplificateurs à verrouillage de fréquence, l'application de techniques spectroscopiques de haute précision et le développement de nouvelles normes de fréquence.



Ces théories se sont concentrées sur les transitions M1 dans le plomb, le thallium, le bismuth et le césium. Cela crée une difficulté expérimentale inhabituelle: le manque possible d'une source laser appropriée fonctionnant à la fréquence de transition souhaitée. Ainsi, parallèlement à ces expériences ont été tentés de produire des sources laser brillant spectralement pour ces transitions M1. À cette fin, Gareth Scourfield a travaillé sur un nouveau laser anneau à semi-conducteurs qui utilise le Forsterite comme support laser. Cela a une plage de réglage entre 1200 et 13500 nm, ce qui lui permet de sonder la transition M1 dans le thallium. En outre, il chevauche les longueurs d'ondes vogue actuelles pour les télécommunications optiques.

Afin d'améliorer la précision, le laser vert ( http://www.laserfr.com/vert.html ) à colorant est remplacé par un laser Ti: Sapphire à semi-conducteurs et un amplificateur laser Alexandrite à 409 254 660 MHz. Pour verrouiller le laser à une fréquence absolue, nous développons à Oxford, en collaboration avec l'Université de Novosibirsk, une nouvelle norme de fréquence basée sur l'iode chaud. La technique de la spectroscopie de la modulation de fréquence est utilisée pour produire des spectres hyperfins de type dérivé aptes au verrouillage.

Pour l'expérience de muonium, nous avons besoin d'une ligne de transition nette dans 1 GHz de 409 254 GHz (732 nm). Aucune ligne atomique n'était appropriée, alors nous nous sommes tournés vers des candidats moléculaires. L'iode est un élément moléculaire populaire pour les normes de fréquence dans la région visible. Par exemple, l'iode est la base des normes de fréquence à 532 nm (2ème harmonique d'un laser Nd: YAG), 605nm, 612 nm et 632 nm, ce dernier utilisé dans les lasers stabilisés à l'iode He: Ne. Le spectre d'iode s'étend loin jusqu'à l'infrarouge, et les lasers ont été stabilisés sur l'iode à 790 nm. Cependant, l'atlas d'iode de Gerstenkorn et ses collègues n'indique pas une ligne assez proche de notre fréquence requise. Les transitions répertoriées dans l'atlas seront dominées par celles des niveaux de vibrations bas dans l'état fondamental électronique, et il est possible que des transitions de niveaux supérieurs conviennent. Ainsi, nos collègues de Novossibirsk ont ​​étudié l'iode chaud dans cette région de fréquence et ont découvert une transition faible (maintenant identifiée comme la ligne 5 - 13, R (26)) dans la fenêtre de fréquence. Ce moment-là, les deux groupes se sont concentrés sur la production d'une transition sans doppler appropriée capable de stabiliser le laser Ti: saphir pour la spectroscopie de muonium.