李超辰，王宇，武腾飞，茹宁，季俊云

(中航工业北京长城计量测试技术研究所，北京100095)

0 引言

随着激光冷却技术的不断发展，冷原子干涉技术在重力加速度精密测量等领域获得成功应用［1］，展示出了极大的发展潜力。在冷原子干涉测量过程中，影响测量结果精度的因素众多，激光相对原子运动的多普勒频移是其中一项。在原子受重力自由下落过程中，由于速度以重力加速度变化，因此感受的激光频率也相应发生变化。普遍情况下，原子的自由下落过程中会受到三次脉冲激光照射，各个冷原子干涉测量研究小组都会对这三次激光脉冲的频率进行精确的多普勒频移补偿。但是，由于作用于原子的脉冲激光持续时间极短(μs 量级)，在这段极短时间内，原子依然产生速度变化，如果用固定频率激光脉冲照射，即使进行了多普勒频移补偿，原子真实感受到的激光频率仍会因多普勒频移效应而存在啁啾。对这一光频率变化的处理，各个研究团队的做法并不一致［1-6］。在原子整个下落过程中，用扫频方式补偿多普勒频移是普遍的做法，但扫频的具体参数，决定了光脉冲时间内，频移是否以及如何被补偿，当扫频间隔超过拉曼脉冲持续时间(10 μs 量级)时，脉冲持续时间内的多普勒频移无法被补偿，这一点在绝大部分文献中都没有被明确分析过。例如，S.Chu 曾在文章［7］中提到过脉冲持续时间内的多普勒效应问题，但主要为定性描述，没有具体的过程介绍或结果影响分析。……