用于增加三维磁光阱装载率的二维冷原子束系统

在原子干涉仪、原子陀螺仪等精密测量的领域中,最基本也是最重要的一步就获得冷原子,而当实验需要连续和高重复性的测量时,对于冷原子的装载就会要求有更快的速率。为了能更快的装载冷原子,就需要一束高通量、低速的冷原子束。在实验上实现了87Rb原子的二维冷却磁光阱(2D-MOT)的冷原子束,其对3D-MOT的装载率为2.8×10~9 atoms/s。该系统基于87Rb原子2D-MOT+push beam方案,选择了红失谐为20 MHz功率为50 m W的两束入射冷却光,在冷却光入射到真空腔之前使用扩束系统将其光斑扩束成短轴为25 mm、长轴为75 mm的椭圆形光斑,在冷却光入射真空腔之后在真空腔的另一端用镀了四分之一波片膜的反射镜来得到对射的激光。

基于二维磁光阱的冷原子光抽运铯原子钟研究

在前期二维磁光阱原子冷却实验的基础上,提出了一种利用二维磁光阱产生低速铯束替代传统铯原子钟原子束的方案。新方案可以有效降低铯束中原子的运动速度,压窄Ramsey线宽,从而实现慢速连续原子束原子钟。理论分析表明,该慢速冷原子光抽运铯原子钟的Ramsey线宽为同体积传统热束小铯钟的十分之一,这将有效提高光抽运铯原子钟的短期稳定度,这种原子钟是未来守时原子钟的一种新的发展方向。