一种光学控制冷原子任意角度的抛射方法技术

技术编号:41177339 阅读:24 留言:0更新日期:2024-05-07 22:13
本发明专利技术公开了一种光学控制冷原子任意角度的抛射方法,该方法能精确调控冷原子在三维方向上的抛射角度。控制过程中,通过独立调节光学粘胶中三个正交维度上对射光的频率差,使得原子在三个正交方向产生独立的速度分量,通过速度矢量求和,实现原子抛射角度的精确控制。频率的控制精度可以远小于1Hz,对应的速度精度可优于1μm/s的精度。由于该方法将抛射方向的控制转化为频率的控制,不仅克服了机械调节的所有不足,而且该方法具有操作简单,调节精度高、调节速度快的优点,可应用于原子喷泉钟和原子干涉仪等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要应用冷原子精密测量相关领域,包括原子喷泉钟、原子干涉仪等。该领域中需要通过光学方法对冷原子进行抛射,抛射方向对相关设备的性能指标具有重要影响。本专利技术主要解决冷原子抛射方向的控制。


技术介绍

1、激光冷却原子技术广泛应用于精密测量领域,其中的一项重要技术是通过抛射冷原子使其与微波场或光场作用,进行相干测量。原子喷泉钟、原子重力仪、空间冷原子钟等研究都是基于这项技术实现的。这些研究在建立时间标准、测量地球引力、探索基础物理规律等领域发挥重要作用。原子抛射是其中的关键技术,目前主要通过移动光学黏胶的方法实现。其基本方法是将三个正交方向的冷却激光分为上下两组,通过调节这两组冷却激光的相对频率偏差,使原子产生沿特定方向的初速度,实现原子抛射,通常是沿竖直方向上抛。

2、目前这种抛射方法的抛射方向需要在系统装配的时候进行调节,一旦装配完成,抛射方向完全固定。而在原子喷泉钟、原子重力仪等应用中,需要对原子的抛射方向进行精细微调,例如,原子喷泉钟的分布腔相移就是通过微调上抛角度对微波腔内的微波场分布进行测量,评估分布腔相移。目前这种调节只能通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学控制冷原子任意角度的抛射方法,其特征在于,通过独立调节三组正交对射冷却激光的相对频率,使得原子在沿冷却激光正交的三个方向上产生独立的速度分量,进而通过速度矢量求和,实现冷原子抛射方向和抛射速度的控制。

2.根据权利要求1所述的一种光学控制冷原子任意角度的抛射方法,其特征在于,包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种光学控制冷原子任意角度的抛射方法,其特征在于,所述步骤S1构建光学黏胶抛射光路结构,按照标准磁光阱和光学粘胶的三组相互正交,同频率红失谐对射激光冷却方法对原子进行俘获和冷却;具体包括:

4.根据权利要求2所述的光学控制冷原子任...

【技术特征摘要】

1.一种光学控制冷原子任意角度的抛射方法,其特征在于,通过独立调节三组正交对射冷却激光的相对频率,使得原子在沿冷却激光正交的三个方向上产生独立的速度分量,进而通过速度矢量求和,实现冷原子抛射方向和抛射速度的控制。

2.根据权利要求1所述的一种光学控制冷原子任意角度的抛射方法,其特征在于,包括如下步骤:

【专利技术属性】
技术研发人员:魏荣李耀
申请(专利权)人:中国科学院上海光学精密机械研究所
类型:发明
国别省市:

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