Atomic Magnetic Lattices and Their Applications

We propose a novel scheme to construct one-,two- or three-dimensional (1D,2D or 3D) atomic magnetic lattices by using various arrays of microscopic magnetic traps,which are composed of some arrays of current-carrying wires.The magnetic field distributions from 1D,2D and 3D arrays of the current-carrying wires are calculated,and some interesting and periodic magnetic microstructures are found.Our study shows that these magnetic lattices may be used to prepare 1D,2D or 3D photonic crystals and so on.     

固体材料反斯托克斯荧光制冷的理论研究及其最新进展

本文首先回顾了反斯托克斯荧光制冷的历史发展,简单讨论了激光制冷的循环过程及其制冷条件;其次,概述了反斯托克斯Raman散射、反斯托克斯荧光制冷的热力学理论和热力学限制,重点介绍了适用于各种制冷材料(如稀土离子掺杂玻璃、半导体和晶体等)反斯托克斯荧光制冷研究的理论模型,并简单讨论了激光制冷实验中各种测量温度变化的实验方法及其基本原理。最后,就反斯托克斯荧光制冷的一种最新应用及其前景进行了简单介绍与展望。     

表面空心光束列阵的产生及其在原子分子光学中的应用

本文提出了一种采用柱面微透镜列阵与二元位相型光栅组合并利用两束平面光波照明在芯片表面附近产生一维聚焦暗中空光束原子或分子波导列阵的新方案,计算与分析了暗中空光管列阵的光强分布和导引85Rb冷原子的光学势分布,讨论了暗中空光管的特征参数与光学系统参数的关系.结果表明:若用波长为0.78 μm,光强为7.0×103 W/m2和蓝失谐频率为10 GMHz的激光照明时,对于85Rb原子,每一束暗中空光束的有效光学势为0.23 mK(这远高于标准光学粘胶中85Rb冷原子的温度～20 μK),相应的横向暗斑尺寸为4.4 μm.此外,在该方案中,如果改变入射光的方向,则可使波导列阵在芯片表面上移动,以实现冷原子的一维操作与控制.最后,本文还讨论了本方案的实验可行性以及在原子光学和分子光学领域中的潜在应用.     

用四台阶相位板产生涡旋光束

涡旋光束的产生与应用是当前光学领域的研究热点. 利用傅里叶级数展开法分析了四台阶相位板的相位结构, 发现四台阶相位板可看作是由一系列不同拓扑荷数的螺旋相位板所组成, 用线偏振光直接照射相位板时, 将产生多级衍射光波, 各级衍射光均为不同拓扑荷数的涡旋光波, 由于多级衍射光波间的干涉导致光强分布偏离轴对称分布, 因而与涡旋光波有一定差距. 在此基础上, 提出了用四台阶相位板产生涡旋光束的新方案, 借助于Mach-Zehnder 干涉仪光路, 两块四台阶相位板产生的衍射光干涉叠加, 通过调节干涉仪光路的相位差, 使一部分衍射级干涉相消, 另一部分衍射级干涉相长, 相互加强, 从而把线偏振光转换为涡旋光束. 数值模拟计算了几种周期数不同的四台阶相位板衍射光强和角动量分布, 并与螺旋相位板进行比较, 证明用简单的四台阶相位板不仅能够获得与用螺旋相位板相同的涡旋光束, 而且可以用周期数较小的四台阶相位板产生具有大拓扑荷数的涡旋光束, 降低了制作相位板的难度.     

激光拉曼分光计中超低杂散光的测试

本文提出了一种测试激光拉曼分光计中超低杂散光的新方法.实验结果表明,本方法的杂散光测量限可达10~(-14)量级.     

空心光束的产生及其在现代光学中的应用

近年来,随着激光应用技术的发展,各种中心强度为零的激光束被相继产生,并正在形成一个新颖的所谓空心光束(也称暗中空光束)的大家族。作为激光导管、光学镊子(光钳)和光学扳手,空心光束在微观粒子(如微米粒子、纳米粒子、自由电子、生物细胞和原子或分子等)的精确、无接触操纵和控制中有着广泛的应用。本文将首先给出空心光束的定义及其参数,并详细介绍各种空心光束产生的基本原理、方法及其实验结果。其次,就空心光束的分类及其应用场合进行了简单归纳与讨论。最后就空心光束在微观粒子(包括微米粒子、纳米粒子、生物细胞和自由电子等)的光学囚禁与操控中的应用进行简要综述,并就空心光束的产生与应用及其未来研究与应用前景进行了简短总结与展望。     

Two Kinds of Cavity Geometry for Enhanced Laser Cooling of Solids

We present a comparison between intracavity cooling and external cavity cooling for optical refrigeration. The results show that the intracavity scheme is preferred at low optical densities （〈 0.008）, while the external cavity scheme is preferred at higher optical densities （〉 0.01）. We can choose the proper scheme for different eases in experiments. Moreover, under the same conditions, taking Yb^3＋-doped ZBLAN （ZrF4-BaF2-LaF3-AlFa-NaF） film as an example, the cooling processes of the two scheme are obtained. The calculated results show that intracavity cooling will achieve a larger temperature drop for a thin film sample. Finally, the diode laser may become a candidate for the intraeavity model briefly discussed.     

Propagation properties of electromagnetic fields in elliptic dielectric hollow fibres and their applications

We numerically calculate and analyse the electromagnetic fields, optical intensity distributions, polarization states and orbital angular momentum of some elliptic hollow modes in an elliptic dielectric hollow fiber (EDHF) by using Mathieu functions, and also calculate the optical potential of the blue-detuned _eHE₁₁ mode evanescent-light wave for ⁸⁵Rb atoms, including the position-dependent van der Waals potential, and discuss briefly some potential applications of our EDHF in atom and molecule optics, etc. Our study shows that the vector electric field distributions of the odd modes in the cross section of the EDHF are the same as that of the even modes and with different boundary ellipses by rotating an angle of π/2, and the orbital angular momentum (OAM) of single HE (EH) mode is exactly equal to zero, while that of dual-mode in the EDHF is fractional in h, and has a sinusoidal oscillation as z varies. The EDHF can be used to produce various elliptic hollow beams, even to generate and study various atomic vortices with a fractional charge and its fractional quantum Hall effect in atomic Bose--Einstein condensate, and so on.     

暗中空光束角动量与中性原子的相互作用及其应用

综述了暗中空光束自旋与轨道角动量的一些性质及其与中性原子之间的相互作用,并简单介绍了暗中空光束及其角动量在原子光学和玻色_爱因斯坦凝聚(BEC)以及各种原子光学器件研制方面的应用.     

分布式喇曼光纤放大器在光传输系统中的应用

就分布式喇曼光纤放大器独特的低噪声和灵活的功率调整性质进行了分析，并就它在系统中的应用作了简单的介绍。