【摘 要】
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本文主要阐述了两方面的工作。一、利用暗磁光阱技术避免光助碰撞效应,减少原子损失,优化原子密度,最终实现玻色-爱因斯坦凝聚态;二、在BEC的基础上,实验研究了双拉曼相对相位操控相干跃迁的原理。文中使用两对远失谐拉曼光作用87Rb原子两个基态超精细能级|1,1?和|1,0?,精细调控两对拉曼光的相对相位,观测两个量子态的布局数随两对拉曼光相对相位的变化关系,通过控制两对拉曼光的相对相位差实现对拉曼耦合
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本文主要阐述了两方面的工作。一、利用暗磁光阱技术避免光助碰撞效应,减少原子损失,优化原子密度,最终实现玻色-爱因斯坦凝聚态;二、在BEC的基础上,实验研究了双拉曼相对相位操控相干跃迁的原理。文中使用两对远失谐拉曼光作用87Rb原子两个基态超精细能级|1,1?和|1,0?,精细调控两对拉曼光的相对相位,观测两个量子态的布局数随两对拉曼光相对相位的变化关系,通过控制两对拉曼光的相对相位差实现对拉曼耦合强度的调控。在设计与搭建暗磁光阱方面,文中创新性的使用组合锥透镜产生空心光束,实验方面利用该设计方案获得空心的再泵浦光与退泵浦光结合构成暗磁光阱。该设计方案利用锥透镜的优点,减少再泵浦光的功率损耗,提高再泵浦光的利用率,进一步俘获足够数量的原子。在退泵浦光的作用下,将原子尽可能制备到暗态,避免光助碰撞效应导致原子损失,进一步提高原子装载密度。与常规磁光阱相比,最终在实验上观测到玻色-爱因斯坦凝聚体的87Rb超冷原子数量从1.8×106个提高到4.1×106个。实验进一步发展了空心光束的技术方案,提高了超冷原子的数量,对传统暗磁光阱进行技术更新,并拓展了空心光束在超冷原子方面的应用前景。在双拉曼相对相位操控相干跃迁的实验研究方面,文中利用钛宝石激光器输出远失谐脉冲拉曼光作用基态超精细能级|1,1?和|1,0?。首先将一对远失谐拉曼光作用87Rb原子,改变一对拉曼光的相位差观察量子态|1,0?的原子布局数变化,发现原子处于量子态|1,0?的布局数基本不变,理论分析发现一对拉曼光作用原子的相位差被规范掉不影响拉曼耦合强度;再利用两对远失谐拉曼光作用三能级原子系统,实验观测了两对拉曼光的相对相位与量子态的原子布局数变化关系,发展了利用两对拉曼光的相对相位差可精确控制拉曼耦合强度的新方法,提供了光操控原子的有效方案。
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