对原子的光学波段钟频率的精确测量是光频标的关键环节之一，其直接影响光频标的稳定度和准确度。在用于实现光频标的原子能级中要求钟频率要线宽极窄（大多 mHz 量级），并且对外场（光场，磁场，环境的黑体辐射等）不敏感，同时频率便于光学制备原子样品和进行频率探测。目前实验上选择碱土或类碱土金属原子实现,因为这些原子单态的基态能级和三重态亚稳态能级之间的1S0-3P0作为钟参考频率能够很好的满足了上述的要求。

   本项目计划通过实验上实现利用频率关联的 461nm 和 1345nm 外光场与锶玻色子（88Sr）独态的1S0-1P1能级和三重态的1P1-3P0能级相干耦合，利用多光子过程制备原子相干态。通过调谐外光场获得光学波段的原子相干辐射光谱，这种原子相干光谱具有极高的分辨率，从而能够利用这种分辨率极高的原子相干辐射光谱进行锶玻色子单态和三重态1P1-3P0钟频率精确测量。预期对1P1-3P0能级频率测量的精确度达到10-16量级。同时研究外关联光场对钟频率测量影响的机制，实现对测量精度的有效控制。最终实现高性能的锶原子光学频标。

    经过3年的项目执行，依据实验的具体情况我们将原有的461nm和1345nm外光场与锶玻色子（88Sr）独态的1S0-1P1能级和三重态的1P1-3P0能级相干耦合系统，简化为两个 689nm 窄线宽相干外光场与锶玻色子（88Sr）独态的1S0-1P1能级和三重态的1P1-3P1能级相干耦合系统，实现了组间跃迁中的原子相干。在热原子束中利用锶原子互组跃迁 Zeeman 子能级构成的 V-型能级结构，通过荧光观测实验研究了互组跃迁中的原子相干效应。对互组跃迁简并能级构成的 V-型能级结构的电磁诱导透明效应进行了详细的理论计算，且详细分析了耦合光失谐、线宽和 Rabi 频率对互组跃迁电磁诱导透明效应的影响。实验上测量了不同耦合光失谐和功率条件下的互组跃迁电磁诱导透明效应。锶原子互组跃迁自然线宽远窄于其单态间的偶极跃迁，同时在光频标中有着实际的应用。为获得该跃迁线的高质量光谱，本文从理论上分析了利用毛细管准直的热原子束中，锶原子互组跃迁荧光光谱的谱线增宽因素，包括多普勒增宽、激光线宽、饱和增宽和渡越增宽。实验上，利用不同准直度的原子束获得了该互组跃迁的荧光谱和饱和荧光谱，较高准直的原子束获得的荧光谱线宽仅为 6.5MHz,与饱和荧光谱的兰姆凹陷线宽(1.7MHz)在同一个数量级上，大大减小了谱线的一阶多普勒增宽。我们研制的 689nm 窄线宽激光系统目前稳定度可达 4.4×10 -14 @16s。利用该窄线宽激光在锶原子束上观测到具有高信噪比的窄线宽原子跃迁谱线，实验测得谱线的线宽为 55kHz，该窄线宽原子谱线可应用于锶原子二级冷却激光绝对频率的精确测量及锶四种天然同位素互组跃迁谱的绝对频率的测量。