高阶径向拉盖尔-高斯型飞秒脉冲激光场中级联三能级原子所受光学偶极力

采用量子化的密度矩阵理论,对级联三能级原子束在具有不同径向阶次的柱对称拉盖尔-高斯(LG)型飞秒脉冲激光场中所受的光学势和光学偶极力(ODF)进行研究。结果表明:在飞秒脉冲激光场中,ODF的大小以两倍于激光载波频率的频率作周期性振荡;在n阶径向模式的LG型激光场作用下,径向偶极力具有2n个节线圆,在节线圆的两侧偶极力方向相反,因此原子将发生分束,从而被俘获到不同的光势阱内;在负/正激光场失谐条件下,形成n+1个光学势阱/垒数;在相同光场峰值强度下,随着光束径向阶次n的增大,主势阱/垒的深度保持不变,但主势阱/垒的空间范围变窄,光学势的径向梯度增加,从而使得ODF增大。因此,采用高阶LG光束可以将粒子束缚在更窄的光学势内,更有利于粒子的精准操控和俘获。