發(fā)布時間：2020-08-15 17:39

【摘要】：光晶格與冷原子的結(jié)合給冷原子領(lǐng)域提供了豐富的量子現(xiàn)象。與固體晶格相比光晶格系統(tǒng)純凈,調(diào)節(jié)激光束的波長就能實現(xiàn)對晶格常數(shù)的控制;相應的,控制光強可以改變勢阱深度。而通過原子與光腔的反饋,便能實現(xiàn)對系統(tǒng)的非直接探測。因此,利用它可以對一些不易觀察到的物理現(xiàn)象,如原子的布洛赫振蕩等進行研究;同時為量子精密測量提供了有效有段。整個系統(tǒng)的構(gòu)成為:無相互作用的玻色-愛因斯坦凝聚體囚禁在法布里-珀羅腔中。兩束頻率不同的駐波場在腔中相干疊加從而為原子構(gòu)成了一個準周期性光晶格。兩束駐波中其中一個腔模相對較強,為主晶格,強度不受原子的動力學調(diào)制從而保持恒定;另一個則相對較弱,為副晶格,受到原子態(tài)變化調(diào)制,并通過腔場透射光的相位和振幅體現(xiàn)出來,因此稱為探測光。原子自身重力提供恒定外力。通過對原子與光腔耦合方程的數(shù)值模擬和計算,可以獲得系統(tǒng)的動力學特征。在對耦合方程的處理過程中,主要用到絕熱近似、劈裂算符法、Bloch波方法。系統(tǒng)中原子自身重力提供恒定外力。勢阱為周期性光晶格時,原子在坐標空間和動量空間做周期性振蕩,其振蕩周期為Bloch周期,大小與外力F和晶格周期d有關(guān),腔模亦隨Bloch周期而變化;而在前段所述準周期性晶格中,原子在坐標空間和動量空間的周期性振蕩以腔模的周期性變化被擾亂,呈現(xiàn)周期內(nèi)的變動。其擾亂程度與晶格參數(shù)有關(guān)。透射光與腔模之間的關(guān)系,使得僅僅對透射光進行測量而不對系統(tǒng)進行干擾便能實現(xiàn)對系統(tǒng)的探測,為高精細測量領(lǐng)域提供了新的思路和手段;準周期晶格的使用,也為研究不完美晶格和非線性光學性質(zhì)奠定了基礎。
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O469
【圖文】：

圖 2.1：光晶格囚禁原子的兩種情形。紅線（點劃線）與藍線（虛線）分別代表紅失諧與藍失諧的情況。在偶極力的作用下，原子在紅失諧時向光場的光場強度最強（波峰）運動；在藍失諧時向光場的光場強度最弱（波谷）運動。散射力的產(chǎn)生則是由于，當運動的原子受到相向而來的光子撞擊，會發(fā)生運動方向上的動量損耗；而其吸收光場中的光子，既而發(fā)生自發(fā)輻射所改變的動量卻是向各個方向。因而在這個過程中，原子與光場的相互作用最終造成了原子動量的減小，這意味著原子運動速度的降低，以及原子團溫度的降低。這也是用光晶格反沖冷卻原子的機理。

由同一平面內(nèi)三束波矢間夾角為120度的線偏光所形成的六方晶格

華東師范大學碩士學位論文三維光晶格的產(chǎn)生則相對復雜，所形成的晶格也結(jié)構(gòu)各異。固體晶格的幾種型基本上都能由激光束的干涉和疊加而形成。例如三束激光所形成的二維光晶的基礎上，再在 z 方向加一個圓偏振光，其中每兩束激光之間的夾角均為 12。這樣便形成了類似固體晶格的體心立方結(jié)構(gòu)。Hansch 小組也對三維光晶格的生做了嘗試。他們在二維光晶格的基礎，又在垂直于平面的方向上多加了一束波場。只是在這種情況下，不僅要滿足原平面（x-y 平面）內(nèi)的兩束駐波場保 / 2的相位差，z 方向與 x 方向的相位差也在很大程度上影響晶格性質(zhì)。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王同標;劉念華;于天寶;鄧新華;徐旭明;廖清華;;Electromagnetic Bloch oscillation in one-dimensional multiple microcavities composed of metamaterials[J];Chinese Physics B;2014年04期

本文編號：2794433