Abstract:We study the dependence of the particle loading rate of a rubidium vapor cell magneto-optic trap (MOT). Using a trap depth determination of the MOT that relies on measurements of loss rates during optical excitation of colliding atoms to a repulsive molecular state, we experimentally determine the MOT escape velocity and show that the loading rate scales with escape velocity to the fourth power, or, equivalently, with the square of the trap depth. We also demonstrate that the loading rate is directly proportio… Show more
“…This equation is widely used by other groups and the reliability has been verified. 27,28) Ignoring the effects of magnetic field and the Gaussian intensity profile of the laser beams, the radiation pressure force can be written as 25) F ¼ ħk 0 À 2…”
We present experimental observation of recoil-induced resonance (RIR) in an operating cesium magneto-optical trap (MOT) by both pump-probe absorption and four-wave mixing spectra simultaneously. We investigate the dependence of amplitudes of these two spectra on pump beam intensity and frequency. The measurement results agree well with the recoil-induced theory with modifications of Raman transition effect and atomic number. The systematical study on RIR spectra is meaningful for the diagnostic measurement of cold atoms in an operating MOT.
“…This equation is widely used by other groups and the reliability has been verified. 27,28) Ignoring the effects of magnetic field and the Gaussian intensity profile of the laser beams, the radiation pressure force can be written as 25) F ¼ ħk 0 À 2…”
We present experimental observation of recoil-induced resonance (RIR) in an operating cesium magneto-optical trap (MOT) by both pump-probe absorption and four-wave mixing spectra simultaneously. We investigate the dependence of amplitudes of these two spectra on pump beam intensity and frequency. The measurement results agree well with the recoil-induced theory with modifications of Raman transition effect and atomic number. The systematical study on RIR spectra is meaningful for the diagnostic measurement of cold atoms in an operating MOT.
“…The polarimetry measurement was normalized with the input power (photodiode signal) to extract the probe-light optical rotation 76 . Care was taken to remove the photodiode offset before the normalization 77 . In order to reduce the noise in the estimation of the probe power, a moving average technique was implemented: a moving average window time of 2 ms was employed, which was sufficient to follow accurately the (low frequency) fluctuations in power and satisfy the low noise requirement described in section 5.9.2 (fractional power uncertainty < 10 −6 ).…”
Section: Methodsmentioning
confidence: 99%
“…5.26. 77 As mentioned in section 5.9.2, at each run, data recording started 100 ms before turning on the Faraday probe, allowing for the precise estimation (after averaging over all the runs) of the offsets. 78 Here, we concentrate on the part of the recorded data that contained the Faraday optical rotation (blue curve in Fig.…”
Section: Methodsmentioning
confidence: 99%
“…The first realization of a MOT was done in [74] and since then has become one of the cornerstones of many ultra cold atoms experiments [75]. One important advantage is that atoms can be loaded into the trap from room temperature vapor [76] and it's trap depth can extend even up to a few Kelvin [77].…”
Οι υπερ-ψυχρές τεχνολογίες ατόμων υπόσχονται σημαντικές βελτιώσεις στους τομείς της ανίχνευσης, της επικοινωνίας, της κβαντικής προσομοίωσης και του υπολογισμού. Για να αξιοποιηθούν πλήρως οι δυνατότητές τους, πρέπει να αναπτυχθούν πολλές νέες τεχνολογίες. Σε αυτή τη διατριβή επικεντρώνομαι σε τρεις από αυτές: την μηχανική ακρίβειας των κυματοδηγών, την μηχανική ακριβείας της κατάστασης εισόδου του αισθητήρα και τις εξαιρετικά σταθερές και στιβαρές τεχνολογίες για διαστημικές αποστολές. Αυτές οι τρεις κύριες προκλήσεις του πεδίου διερευνώνται σε αυτήν την εργασία. Αρχικά, διερευνώ τα όρια της χωρίς διέγερση μεταφοράς συμπυκνωμάτων Bose-Einstein (BECs) και υπερ-ψυχρών ατομικών νεφών σε κυματοδηγούς μαγνητικού πεδίου (TAAP) με σχήμα δακτυλίου εισάγοντας τεχνητά εμπόδια. Παρατηρείται μια ευρεία περιοχή όπου δεν υπάρχει διέγερση μέχρι την τιμή ενός κατωφλίου, όπου παρατηρείται απότομη αύξηση της διέγερσης του ατομικού νέφους. Παρουσιάζω επίσης μια ακριβή και απλή μέθοδο ανίχνευσης, με μόνο σφάλμα 1% στη μέτρηση του αριθμού των ατόμων. Αυτό αποτελεί βελτίωση περίπου 10 φορές στην ακρίβεια της πειραματικής μας ακολουθίας. Η μέθοδος έχει τη δυνατότητα να εφαρμοστεί ως ελάχιστα καταστρεπτική τεχνική μέτρησης για την κβαντική κατάσταση και τη θερμοκρασία του υπερ-ψυχρού νέφους. Τέλος, αναπτύχθηκε μια συμβατή με το διάστημα σύζευξη οπτικών ινών. Επιτεύχθηκε υψηλή απόδοση σύζευξης της τάξης του 94% και διακυμάνσεις μικρότερες από 1% παρουσία διακυμάνσεων στην θερμοκρασία και κραδασμών. Αυτές οι επιδείξεις ανοίγουν το δρόμο προς την πραγματοποίηση πρακτικών συσκευών που βασίζονται σε υπέρψυχρα νέφη. Στα πλαίσια της εργασίας σχεδιάστηκαν και δημιουργήθηκαν προσαρμοσμένες ηλεκτρονικές διατάξεις και λογισμικό.
“…The first realization of a magneto-optical trap was done in the optical molasses setup by simply adding a spherical quadrupole field [12]. The trap depth of the MOT can extend even up to a few Kelvin [68], and atoms can be loaded in this trap from the room temperature vapor [69]. Fig.…”
Section: A Combination: Magneto-optical Trapmentioning
Η σύμφωνη καθοδήγηση και χειρισμός υλικών κυμάτων είναι μεγίστης σημασίας στην ανάπτυξη εύχρηστων ατομτρονικών αισθητήρων και συσκευών. Σε αυτή τη διατριβή, παρουσιάζεται η καθοδήγηση Συμπυκνωμάτων Bose-Einstein (BECs) με υπερηχητικές ταχύτητες απουσία διεγέρσεων σε παγίδες και κυματοδηγούς δακτυλιοειδούς σχήματος χρησιμοποιώντας Χρονικά Μεσοσταθμισμένα Αδιαβατικά Δυναμικά (TAAP). Για πρώτη φορά, υλικά κύματα μεταφέρονται για μια απόσταση 40 cm σε υπερηχητικές ταχύτητες χωρίς να ανιχνεύεται καμία επιπλέον διέγερση σε σχέση με τη στατική περίπτωση. Παρουσιάζεται παγίδευση και χειρισμός των καταστάσεων σπιν του Ρουβιδίου 87 (87Rb) στα δύο σκέλη της δακτυλιοειδούς παγίδας, με απώτερο στόχο την επίτευξη αισθητήρων περιστροφής χρησιμοποιώντας τη μετάβαση ρολογιού του 87Rb. Η αμελητέα τραχύτητα (μικρότερη των 200pK) των δακτυλίων TAAP αποδεικνύεται μέσω της διάδοσης των BEC στον κυκλικό κυματοδηγό. Σε διαφορετική συμβολομετρική διάταξη, όπου γίνεται χρήση οπτικών διαχωριστών δέσμης και οδηγούμενων υλικών κυμάτων σε οριζόντιους κυκλικούς κυματοδηγούς, εφάρμοσα την τεχνική ψύξης με παλμούς δέλτα, με στόχο την επίτευξη συμπαγών κυματοπακέτων που μπορούν να διαδίδονται στον κυματοδηγό για δευτερόλεπτα. Η ενεργός θερμοκρασία του BEC στη μία διάσταση μειώνεται κατά ένα παράγοντα 30, αγγίζοντας τα μερικά nanoKelvin. Όλα τα παραπάνω επιτεύγματα διαμορφώνουν το υπόβαθρο για την πραγματοποίηση αισθητήρων περιστροφής εξαιρετικής ευαισθησίας και μικρών διαστάσεων, αλλά και την διερεύνηση βασικών ερωτημάτων της φυσικής όπως της υπερ-ρευστότητας των BEC σε ταχύτητες πολύ μεγαλύτερες της κρίσιμης ταχύτητας.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.