调控里德堡原子多稳态的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种调控里德堡原子多稳态的装置，属于光学技术领域。所述调控里德堡多稳态的装置，包括：探测光激光器、反射镜、第一偏振分束器、第一半波片、第一二向色镜、铷泡、第二二向色镜、探测器、耦合光激光器、第二半波片、第二偏振分束器、采集器以及控制光激光器。本实用新型专利技术在原有探测光激发的密度基础上单独调整被激发的里德堡原子的密度，得到了具有更高可控性的光学多稳态，克服了现有技术中利用里德堡原子只能产生光学双稳态的缺陷。

A device for controlling the multistability of Rydberg atom

【技术实现步骤摘要】
调控里德堡原子多稳态的装置
本技术涉及光学领域，尤其涉及一种调控里德堡原子多稳态的装置。
技术介绍
基于里德堡原子研究光学多稳态在理论与实验上是迫切需要的。通过考虑具有单份量的里德堡原子，平均场理论和变分原理预测：量子涨落可以使得两个稳定集体态之间发生跃迁，而随机粒子运动也可以驱动这种类型的相变。然而，在许多情况下，非平衡系统通常是不均匀的或在多份量区域中，例如在有结构的空间密度中、不同的相互作用中或具有梯度的其他变量中，这使得系统可能会经历光学多稳态。因此，研究多份量的非平衡相变将更接近自然界中的复杂性。目前，有技术通过外加激光实现双稳态调控，虽然其仅需制备一团原子，实验操作简单，但是不能完全再现原子耦合腔和半导体微腔中的多稳态现象，所研究的内容过于理想，没有考虑到在实际中遇到的里德堡原子大多数都为非均匀分布。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术提供了一种调控里德堡原子多稳态的装置，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案本技术提供了一种调控里德堡原子多稳态的装置，包括：探测光激光器、反射镜、第一偏振分束器、第一半波片、第一二向色镜、铷泡、第二二向色镜、探测器、耦合光激光器、第二半波片、第二偏振分束器、采集器以及控制光激光器；所述探测光激光器发出的光经所述反射镜的前后两面反射得到两束平行的相同频率的光，分别为探测光和参考光，所述探测光和参考光依次经第一偏振分束器、第一半波片以及第一二向色镜传输至所述铷泡，再经第二二向色镜进入探测器中；所述耦合光激光器用于发出耦合光，所述耦合光依次经第二半波片、第二偏振分束器以及第二二向色镜传输至所述铷泡，再经第一二向色镜发射进入采集器；所述控制光激光器用于发出控制光，所述控制光传输至铷泡中；其中，所述探测光与所述耦合光部分重合，所述探测光、参考光以及耦合光位于同一平面，所述控制光位于另一个平面中。在一些实施例中，所述探测光用于将所述铷泡中的铷原子从基态激发至中间态；所耦合光用于将所述铷泡中的铷原子从中间态激发至里德堡态；所述控制光用于控制所述铷泡中处于里德堡态的铷原子的密度，以得到不同的光学多稳态。在一些实施例中，所述探测光具有失谐ΔP和拉比频率ΩP；所述耦合光具有失谐ΔC和拉比频率ΩC。在一些实施例中，所述第一二向色镜与第二二向色镜均用于透过所述探测光和参考光，反射所述耦合光。在一些实施例中，经所述第二二向色镜反射的所述耦合光与所述第二探测光重合且相向传输。在一些实施例中，所述第一偏振分束器和第一半波片，用于使所述探测光和参考光变为具有特定偏振方向的线偏光；所述第二偏振分束器和第二半波片，用于使所述耦合光变为具有特定偏振方向的线偏光。在一些实施例中，所述探测光和参考光的偏振方向相同，与耦合光的偏振方向相反。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本技术至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：(1)本技术提供的调控里德堡原子多稳态的装置，在原有探测光激发的密度基础上单独调整被激发的里德堡原子的密度，得到了具有更高可控性的光学多稳态，克服了现有技术中利用里德堡原子只能产生光学双稳态的缺陷；(2)本技术提供的调控里德堡原子多稳态的装置，使用的是具有热运动的热原子，相对于其他使用冷原子的装置结构更加简单，并且得到了较为明显的多稳态滞回线，同时证明了即使是在简单系统中也会产生多分量的非平衡相变现象，且提供了观测数据，这是光学多稳态理论模型基准的关键；(3)本技术提供的调控里德堡原子多稳态的装置，在设计光路的过程中，系统中存在非线性与自组织现象，这种现象在自然界和经济学等领域内非常普遍，所建立的模型均可扩展到其他领域，例如经济学中复杂的非平衡现象以及生态系统和气候中的非平衡动力学；(4)本技术提供的调控里德堡原子多稳态的装置，使用了两团不同密度的里德堡原子，观测到了光学多稳态现象，研究与调控光学多稳态更接近原子耦合腔和半导体微腔中的现象，具有更大的研究价值。附图说明图1为本技术调控里德堡原子多稳态的装置示意图；图2为本技术实施例提供的能级结构图；图3为本技术实施例提供的耦合光失谐从红失谐以10Hz的频率扫描到蓝失谐的透射率数据曲线图；图4为本技术实施例提供的耦合光失谐从Δc＝-2π×42MHz到Δc＝-2π×58MHz从红失谐扫描到蓝失谐以及从蓝失谐扫描到红失谐所产生的多稳态(两条线所围部分)示意图；图5为本技术实施例提供的不同控制光强度下得到的电磁诱导透明谱。上述附图中，附图标记含义具体如下：1-探测光激光器、2-反射镜、3，8-偏振分束器、4，7-半波片、5，9-二向色镜、6-耦合光激光器、10-铷泡、11-控制光激光器、12，13-探测器、14-采集器、15-参考光、16-探测光、17-耦合光、18-控制光。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。本技术提供了一种调控里德堡原子多稳态的装置，包括：探测光激光器、反射镜、第一偏振分束器、第一半波片、第一二向色镜、铷泡、第二二向色镜、探测器、耦合光激光器、第二半波片、第二偏振分束器、采集器以及控制光激光器；所述探测光激光器发出的光经所述反射镜的前后两面反射得到两束平行的相同频率的光，分别为探测光和参考光，所述探测光和参考光依次经第一偏振分束器、第一半波片以及第一二向色镜传输至所述铷泡，再经第二二向色镜进入探测器中；所述耦合光激光器用于发出耦合光，所述耦合光依次经第二半波片、第二偏振分束器以及第二二向色镜传输至所述铷泡，再经第一二向色镜发射进入采集器；所述控制光激光器用于发出控制光，所述控制光传输至铷泡中；所述探测光与所述耦合光部分重合，所述探测光、参考光以及耦合光位于同一平面，所述控制光位于另一个平面中。所述铷泡中装有具有热运动的铷原子，所述反射镜也可以用其他分束器代替。本技术提供的调控里德堡原子多稳态的装置，在原有探测光激发的密度基础上单独调整被激发的里德堡原子的密度，得到了具有更高可控性的光学多稳态，克服了现有技术中利用里德堡原子只能产生光学双稳态的缺陷；并且本技术中使用的是具有热运动的热原子，相对于其他使用冷原子的装置结构更加简单，得到了较为明显的多稳态滞回线。在一实施例中，如图1所示，所述调控里德堡多稳态的装置包括：探测光激光器1、反射镜2、偏振分束器3、半波片4、二向色镜5、耦合光激光器6、半波片7、偏振分束器8、半波片9、铷泡10、控制光激光器11、探测器12，13以及采集器14。其中，所述探测光激光器1发出的光经所述反射镜2的前后表面反射得到两束平行的相同频率的光，即为参考光15和探测光16，所述参考光15和探测光16依次经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调控里德堡原子多稳态的装置，其特征在于，包括：/n探测光激光器、反射镜、第一偏振分束器、第一半波片、第一二向色镜、铷泡、第二二向色镜、探测器、耦合光激光器、第二半波片、第二偏振分束器、采集器以及控制光激光器；/n所述探测光激光器发出的光经所述反射镜的前后两面反射得到两束平行的相同频率的光，分别为探测光和参考光，所述探测光和参考光依次经第一偏振分束器、第一半波片以及第一二向色镜传输至所述铷泡，再经第二二向色镜进入探测器中；/n所述耦合光激光器用于发出耦合光，所述耦合光依次经第二半波片、第二偏振分束器以及第二二向色镜传输至所述铷泡，再经第一二向色镜发射进入采集器；/n所述控制光激光器用于发出控制光，所述控制光传输至铷泡中；/n其中，所述探测光与所述耦合光部分重合，所述探测光、参考光以及耦合光位于同一平面，所述控制光位于另一个平面中。/n

【技术特征摘要】
1.一种调控里德堡原子多稳态的装置，其特征在于，包括：
探测光激光器、反射镜、第一偏振分束器、第一半波片、第一二向色镜、铷泡、第二二向色镜、探测器、耦合光激光器、第二半波片、第二偏振分束器、采集器以及控制光激光器；
所述探测光激光器发出的光经所述反射镜的前后两面反射得到两束平行的相同频率的光，分别为探测光和参考光，所述探测光和参考光依次经第一偏振分束器、第一半波片以及第一二向色镜传输至所述铷泡，再经第二二向色镜进入探测器中；
所述耦合光激光器用于发出耦合光，所述耦合光依次经第二半波片、第二偏振分束器以及第二二向色镜传输至所述铷泡，再经第一二向色镜发射进入采集器；
所述控制光激光器用于发出控制光，所述控制光传输至铷泡中；
其中，所述探测光与所述耦合光部分重合，所述探测光、参考光以及耦合光位于同一平面，所述控制光位于另一个平面中。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述探测光用于将所述铷泡中的铷原子从基态激发至中间态；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁冬生，刘宗凯，史保森，郭光灿，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34