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超强激光科学卓越创新简报

(第二百三十五期)

2021年12月29日

上海光机所在刻画各向同性激光冷却性质的实验研究中取得新进展

  近期,中国科学院上海光学精密机械研究所中科院量子光学重点实验室冷原子物理研究团队在刻画各向同性激光冷却性质的实验研究中取得新进展,该进展将有助于推进各向同性激光冷却在量子传感中的应用,相关工作发表在Optics Express

  冷原子量子传感在量子科技研究中受到越来越多的关注,而各向同性激光冷却是该领域一个很有前景的方向,优点包括紧凑性、鲁棒性、光学对准精确度要求较低和不需要外加磁场等,对于野外和空间应用具有良好的适应性。研究团队针对量子传感的需求设计并演示了一种特殊形式的各向同性激光冷却系统,它的腔内漫反射光场是通过空心光束注入到腔内产生的,同时探测光在频率稳定和功率稳定两个方面得到了改进,从而显著提升了探测信号的信噪比。基于该实验系统,研究团队详细测量了各向同性激光冷却的一系列基本特性,并且通过结合实验结果和计算模拟,针对该实验系统中各向同性激光冷却的基本物理过程进行了定量描述。腔内漫反射光场的有效强度是一种较难直接测定的重要参量,在这一实验新进展中,它的值得到了准确的推断。

  该工作得到国家自然科学基金、科技部国家重点研发计划等项目的支持。

  原文链接

图1 实验原理、实验装置、实验时序示意图。

图2 通过测定冷却激光失谐量与冷原子数的关系计算腔内漫反射光场的有效饱和因子

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