单原子冷却及光学操控的实验进展

文章综述了基于原子冷却与俘获的单原子制备及其光学操控的基本实验原理及实验进展,并介绍了单原子制备及光学操控在量子寄存器、单光子源、原子－光子纠缠等方面的应用,简述了文章作者所在研究小组在单原子制备和光学操控方面的实验进展.     

原子漏斗及其应用

文章简单介绍了磁、光原子漏斗的基本原理,详细综述了各种原子漏斗方案及其实验结果.这些漏斗方案主要包括采用红失谐高斯光束、蓝失谐消逝波光场和空心光束串联而成的光学原子漏斗,采用载流导线的静磁原子漏斗以及采用磁光凝胶构成的磁光原子漏斗.文章最后还简单介绍了原子漏斗在原子光学领域中的潜在应用.     

原子漏斗及其应用

文章简单介绍了磁、光原子漏斗的基本原理，详细综述了各种原子漏斗方案及其实验结果．这些漏斗方案主要包括采用红失谐高斯光束、蓝失谐消逝波光场和空心光束串联而成的光学原子漏斗，采用载流导线的静磁原子漏斗以及采用磁光凝胶构成的磁光原子漏斗．文章最后还简单介绍了原子漏斗在原子光学领域中的潜在应用．     

中性原子磁导引

我们发展了一种新的磁原子导引方法,讨论了使用空心磁管导引中性冷原子的可能性。     

原子光学讲座第一讲几何与波动原子光学及其器件

文章首先简单介绍了冷原子操纵与控制的基本原理。然后，重点介绍了几何与波动原子光学及其器件的研究内容、潜在应用和最新进展，其中包括：原子束的反射和原子反射镜；原子束偏转（折射）、聚焦成像和原子透镜；原子衍射和原子光栅；原子干涉和原子干涉仪；原子全息学及其技术等。     

三维光学晶格中铯原子的装载与冷却

建立了四光束的三维光学晶格势场,在铯原子磁光阱和光学粘团的基础上实现了红失谐三维光学晶格中冷原子的装载.借助于短程飞行时间吸收谱测量冷原子温度,通过改变光学晶格的总光强和频率失谐等条件,对光学晶格中铯原子的亚多普勒冷却以及光学晶格中冷原子的寿命进行了研究. 关键词： 光学晶格 磁光阱 光学粘团 冷原子     

大磁场梯度铯原子磁光阱中单原子的实验观测

基于中性原子的激光冷却与俘获技术,目前人们已可以对单个原子的外部乃至内部自由度进行有效的调控.从而可在单原子单光子的层次上对光场与物质的相互作用进行研究.     

采用强聚焦光学系统实现原子操控的一种方案

采用光学手段操控原子是研究原子之间纠缠、控制其相互作用的重要途径,也是量子信息研究中的重要课题.本文基于目前的实验系统,提出了利用由三组驻波场组成的强聚焦光学系统产生间距可控的光学晶格,并在此基础上实现多光学偶极阱的一种方案.我们系统地讨论了两驻波场与第三驻波场的夹角和相对位相对光学阱分布的影响,指出在此基础上可以在一定程度上通过微光学阱实现单个原子的操控并实现偶极阱间距的可控调节.该结果对研究光学晶格中的BEC之间的作用、原子干涉以及原子之间偶极一偶极作用等具有重要意义.     

主动光学技术在制造标准大反射镜中的应用

介绍了利用主动光学技术校正大型标准反射镜残余面形误差和重力变形的方法 ,研制了用于施加局部作用力的工具———机械式作动器的结构与性能 ,作用力的测定方法 ;位于不同位置的作用力引起的镜面变形量的测定与分析 ,与镜面最小面形误差对应的作动器作用力控制矩阵的求解等。对一块Φ2 30mm、中心厚 18mm、R880mm、玻璃材料为K 9的标准球面镜进行了面形误差校正实验 ,取得了较明显的校正效果。     

柱面镜组的计算机辅助调校

计算机辅助装调技术是通过计算机对理论和实时检测结果的分析计算来有效地指导装调技术。本文通过计算机对由柱面反射镜组成的红外反射扩束系统的各种调整自由度的详细分析 ,以及在检测时对结果的实时分析 ,可确定合理的检测方案 ,有效的减少了调整时间 ,得到了理想的结果     

微纳光纤及其应用

微纳光纤是一种直径接近或小于传输光波长的波导,由物理拉伸方法制得,具有表面光滑、直径均匀性好、机械性能高、强光场约束、强倏逝场、表面场增强效应及反常波导色散等特性,在光通信、激光、传感检测、非线性光学、量子光学等领域具有重要的应用前景。     

分块式变形镜的计算机模拟

本文提出了多种分块式变形镜方案,利用最佳波前匹配方法推导出了所提出的各种变形镜方案最佳参数的计算公式,并以补偿大气湍流能力的角度评价各种变形镜方案,通过计算机模拟获得了一些重要结论,为变形镜的实际制做奠定了必要的基础。     

冷原子的三维图像模拟

提出了一种用于精确模拟冷原子云的三维图像方案,这个方案比先前通过探测激光的方法所获得的二维图像更加直观和立体。该研究实现了冷原子云的模拟,捕获原子的数量约为108。原子云是几何三维形状,R_x=1.06 mm, Ry＝1.06 mm, R_z＝0.57 mm, 具有不同半轴长度的三轴椭圆体。     

Improving the specularity of magnetic mirrors for atoms

An array of anti-parallel current-carrying wires creates an inhomogeneous magnetic field capable of reflecting neutral atoms. We present analytical and numerical analyses of the magnetic field produced by such an array, and describe methods for reducing the resulting rms angular deviation from specular reflection to less than 0.1 mrad. Careful choice of cross-sectional wire profiles is shown to dramatically improve specularity of reflection close to the surface. Additionally, we find that the specularity depends on whether the number of wires in the mirror is even or odd, and that there exists an optimal turning height above the surface that maximizes the specularity of reflection from the mirror. Received 16 November 1998     

一种静电驱动微机械变形反射镜

以ANSYS软件的有限元分析为依据对变形反射镜结构模型进行研究,探讨各主要结构参数及驱动电压对变形位移的影响。考虑静电驱动力、张力和空气阻尼衰减对变形镜回复过程的影响,建立一种复合参数模型来预测变形镜的瞬态行为。结果表明,驱动器的弹性薄板厚度、跨度和电极间距明显影响变形位移;驱动器的变形位移随驱动电压的增加出现稳定的非线性增加和不稳定的“拉入”现象;驱动电压撤除后镜面回复时间短,重复性好。     

一种静电驱动微机械变形反射镜

 以ANSYS软件的有限元分析为依据对变形反射镜结构模型进行研究,探讨各主要结构参数及驱动电压对变形位移的影响。考虑静电驱动力、张力和空气阻尼衰减对变形镜回复过程的影响,建立一种复合参数模型来预测变形镜的瞬态行为。结果表明,驱动器的弹性薄板厚度、跨度和电极间距明显影响变形位移;驱动器的变形位移随驱动电压的增加出现稳定的非线性增加和不稳定的“拉入”现象;驱动电压撤除后镜面回复时间短,重复性好。     

校正空间分块镜复位误差所需的最少自由度的确定

可收展式分块镜共相位成像技术是实现光学系统超大口径、超高分辨率成像的关键技术。分块镜复位误差会引起各子镜之间的共相位误差和整个拼接镜面的面形误差。合理确定校正分块镜复位误差所需的自由度具有非常重要的意义。计算机仿真分析了分块镜的复位误差对拼接镜面面形误差的影响。结果表明,所需的校正自由度的个数不仅与展开机构的复位精度有关,而且与分块镜镜面的几何参数有关。     

Spectral polarization-encoding of broadband laser pulses by optical rotatory dispersion and its applications in spectral manipulation

We propose a kind of spectral polarization-encoding(SPE) for broadband light pulses, which is realized by inducing optical rotatory dispersion(ORD), and decoded by compensating ORD. Combining with polarization-sensitive devices, SPE can not only work to control polarization-dependent transmission for central wavelength or bandwidth-tunable filtering, but also can be used for broadband regenerative or multi-pass amplification with a polarization-dependent gain medium to improve output bandwidth. SPE is entirely passive thus very simple to be designed and aligned. By using an ORD crystal with a good transmission beyond 3-μm mid-infrared region, e.g., Ag Ga S_2, SPE promises to be applied for the wavelength tuning lasers in mid-infrared region, where the tunning devices are rather under developed compared with those in visible and near-infrared region.