采用空心光束構成的全光型冷分子存儲環(huán).pdf

1、由于空心光束具有一系列重要而獨特的物理性質(zhì)，可以應用于原子分子光學、激光光學、光信息處理、材料科學、生物醫(yī)學等許多領域，因此，空心光束的產(chǎn)生及其應用研究不僅有著重要的科學意義，而且還有著廣闊的應用前景。近幾年，有關空心光束的產(chǎn)生及應用研究得到了快速的發(fā)展，本文第一章首先簡單介紹了空心光束產(chǎn)生的基本原理、實驗結果及其最新進展，為本文研究的全光型冷分子存儲環(huán)提供理論依據(jù)。
　　 本文第二章提出了采用空心光束實現(xiàn)冷分子囚禁的全光型存儲

2、環(huán)新方案，開展了相應的理論研究，并就冷分子在存儲環(huán)中的囚禁動力學過程進行了Monte-Carlo模擬?？招墓馐ㄟ^環(huán)狀柱面透鏡時發(fā)生衍射，并在焦點附近形成圓形三維光阱。利用該光阱可以實現(xiàn)中性分子的光學囚禁。利用衍射光學的知識，我們數(shù)值計算了空心光束經(jīng)過環(huán)狀柱面透鏡衍射后的光場分布，計算結果發(fā)現(xiàn)最大光學勢不足以實現(xiàn)冷分子的光學囚禁。為此，我們采用腔增強的方法來增強光學存儲環(huán)對冷分子的光學勢，重新計算了腔內(nèi)柱面透鏡環(huán)焦點附近的光場分布，并選

3、擇碘分子作為研究對象，發(fā)現(xiàn)此時形成的圓形三維光阱的最大光學勢足夠用來囚禁冷分子。最后，對碘分子運動的動力學過程進行了Monte-Carlo模擬，結果表明我們的增強型光學存儲環(huán)方案可以用于囚禁冷分子，實現(xiàn)冷分子在環(huán)中的多次繞行。
　　 本文第三章提出了采用芯片表面上圓環(huán)狹縫衍射實現(xiàn)冷分子囚禁的全光型存儲環(huán)新方案，并開展了相應的理論研究和Monte-Carlo模擬。類似地，運用衍射光學的理論計算了芯片上方形成的環(huán)狀三維光阱的光場分布