1、激光冷卻和俘獲中性原子技術的實現(xiàn)直接促使了超冷原子分子物理在近十年來的蓬勃發(fā)展。由于銫分子在光學頻標、基本物理常數(shù)和量子信息等領域的潛在應用優(yōu)勢，超冷銫分子的研究成為當前國際上的熱點之一。以超冷原子樣品為起點，通過光場或者磁場締合是目前制備超冷分子的主要技術手段。本文以制備基態(tài)超冷銫分子為研究目的，采用超冷原子受激拉曼光締合方案，結合飛秒光學頻率梳對光締合激光與拉曼激光的頻率相干鎖定，實現(xiàn)了超冷銫分子從激發(fā)態(tài)向基態(tài)的相干轉移，制備了基態(tài)

2、超冷銫分子，并利用俘獲損耗光譜技術對超冷基態(tài)銫分子進行了高靈敏探測。同時我們詳細研究了超冷銫分子激發(fā)態(tài)的相關能級特性。在利用光締合技術制備激發(fā)態(tài)超冷銫分子的基礎上，獲得了最低振動量子數(shù)的振轉光譜，研究了銫分子共振能級的光致頻移現(xiàn)象，利用雙光締合光譜精密測量了頻移量。
　　本文的主要創(chuàng)新性工作概括如下:
　　1.提出可控三維熒光調制光譜技術，增強了俘獲損耗光譜的探測靈敏度，實現(xiàn)了銫分子純長程態(tài)外阱中的最低振轉能級v=0，1的振

3、轉光譜的高靈敏探測，獲得相關光譜數(shù)據(jù)和分子常數(shù)，為制備超冷基態(tài)銫分子奠定了良好的實驗基礎。
　　2.提出利用頻移器建立精密光學尺的研究方案，觀察到了銫分子振轉能級光致偏移現(xiàn)象，研究光致頻移量和譜線線寬隨光強的變化關系，為雙色光締合技術中光締合激光和拉曼激光光強的選擇作出理論指導。
　　3.利用飛秒光學頻率梳系統(tǒng)實現(xiàn)不同激光器輸出光頻率的相干鎖定。實現(xiàn)了激光器的頻率長期穩(wěn)定地鎖定于原子和分子的躍遷線上，為制備基三重態(tài)超冷銫分子