利用解压缩磁光阱技术实现铷87原子的亚多普勒冷却

利用解压缩磁光阱(DCMOT)技术将铷87原子温度降低到多普勒冷却极限温度以下。在磁光阱中获得铷87原子冷原子团,通过减小磁场梯度、降低回泵光功率和增加冷却光失谐量进一步降低冷原子温度。通过研究原子自由飞行后密度随磁场梯度、回泵光功率和冷却光失谐量的变化关系,得到最优化的实验参数.测得DCMOT后原子的温度为129μK,低于铷87原子的多普勒冷却极限温度(144μK)。将低温冷原子直接装载到磁阱中,装载效率为25%。

基于^(87)Rb原子的大失谐光晶格的设计与操控

提出了一种基于^(87)Rb原子的大失谐光学晶格的设计方案,详细介绍了光晶格光束的校准、频率失谐的调整以及光强输出的控制方式.在磁光阱和偏振梯度冷却的基础上,研究了光学晶格的总光强和频率失谐等参数对原子装载的影响,实现了光晶格中冷原子的绝热装载与卸载.通过光强调制的方法,测量了光晶格的振动频率.光晶格的引入,使得温度降低为原有的1/3.涉及的系统设计和结论对其他碱金属原子光晶格的实验设计具有参考价值.

采用简化的飞行时间荧光成像法测量冷原子样品的等效温度

本文介绍了用于冷原子样品等效温度测量的简化的飞行时间荧光成像法。将用于激光冷却和俘获原子的冷却光,代替标准的飞行时间荧光成像法中额外引入的探测光。在铯原子磁光阱基础上,通过进一步采用偏振梯度冷却技术使冷原子等效温度有效地降低。采用简化的飞行时间荧光成像法测量的铯原子气室磁光阱(光学粘团)的等效温度,典型值为TY≈22.3±2.2μK,TZ≈15.4±2.7μK(TY≈11.6±1.1μK,TZ≈2.8±1.2μK)。本文中的简化飞行时间荧光成像方案,在不牺牲冷原子样品等效温度测量的精度和准确度情况下,更容易在实验中执行和推广,对于应用于冷原子微波原子钟、冷原子光频原子钟、冷原子干涉重力仪等量子精密测量领域,以及采用冷原子样品进一步开展量子光学、量子信息处理等领域的研究工作,具有积极意义和良好的推广价值。