采用相位调制实现冷原子或冷分子囚禁的改进型空心光阱

提出了采用单束平面光波照射圆孔与二元相位板组合系统产生蓝失谐空心光阱的新方案,分析了空心光阱的光强分布和相应的光学囚禁势分布与相位板相位值φ的关系,并导出了光阱的几何参量与光学系统参量间的解析关系。研究发现,通过二元相位板的相位调制作用可改善空心光阱的光强分布,产生具有更大囚禁体积和更高有效光强的空心光阱。当用功率100 W波长540 nm的倍频掺镱光纤激光照射圆孔与π相位板组合系统时,对87Rb原子的光学囚禁势可达80.2μK,该方案不仅装置简单可行,操作方便,而且在冷原子分子物理、原子分子囚禁和生命科学领域,有着广阔的应用前景。

空心新型光阱的实验研究

介绍了用锥镜法和取高级衍射光斑法来实现空心光阱的实验方法。用实验定性地证明了空心光阱轴向捕获力高于实心光阱。用图像分析法比较了空心光阱与实心光阱近中心横向光阱刚度 (光焦点附近小范围内的光阱横向刚性程度 ) ,表明同等条件下空心光阱的近中心横向光阱刚度弱于实心光阱。用流体力学法测量光阱的逃逸阱力随光功率的变化 ,表明同等条件下空心光阱的逃逸阱力大于实心光阱 ,因此空心光阱操纵微粒具有更高的稳定性。同时指出了空心光阱具有更低的热损伤 ,在低倍物镜下空心光阱具有更高的实用价值 。

一种新颖的表面空心微光阱阵列

提出了采用四台阶相位光栅与微透镜阵列组合产生一种新颖的表面空心微光阱阵列的方案,研究了表面空心微光阱阵列的光强分布,计算了相应的光学囚禁势,并讨论了该微光阱阵列在原子分子光学中的潜在应用.研究表明当用1W的YAG激光照射时,在1cm2面积上可产生近104个空心光阱,每个光阱具有较小的囚禁体积和较大的有效光强及其强度梯度,对85Rb原子的光学囚禁势可达190μK.如此深的光阱足以囚禁冷原子或冷分子,并可用于实现全光型原子或分子玻色-爱因斯坦凝聚,甚至制备新颖的光学晶格等.

可控双空心光束的理论方案及实验研究

提出了一种利用双周期弧向非满额相位调制的方法产生双空心光束的方案.当准直氦氖激光通过1.5mm半径透光孔照射到该相位图样时,在200 mm成像透镜像空间获得长30 mm,间距57.6μm,单管束宽度0.11—0.14 mm的双空心光束.该方案结构简单,产生的双空心光束具有较好的可控性,双光管间距由相位调制因子p决定,能够实现从双空心光束到单空心光束的双向演化.对所提出的方案进行了实验研究并得到与理论相符的结果.利用多种组合方式讨论了将该方案拓展到蓝失谐光学囚禁势阱,可以实现可控的空心双光阱、四光阱与光学晶格等,有望在冷原子、冷分子囚禁与操控等领域的实验研究中发挥重要作用.

其他应用

TN249//G306 2003053531我国激光技术领域成果专利保护亟待加强=On thepatent protection for laser technical achievements in ourcountry[刊,中]/杨哲(国家知识产权局专利局物理发明审查部.北京(100088))//中国激光.-2003,30(2).-189-192简述了激光技术发展的现状,详细介绍了国内外激光技术领域专利申请的状况,提出了我国激光技术成果专利保护方面的对策。表6参4(李瑞琴)