Chlazení a chytání atomů lasery
Stále větší pozornost je věnována metodám laserového chlazení atomů na extrémně nízké teploty a jejich chytání do pastí. Díky těmto technikám získáváme nové informace o mechanismech působících na atomové a molekulární úrovni. Nacházejí uplatnění při výzkumu fundamentálních konstant, vytváření optických frekvenčních standardů (atomové hodiny), v kvantové informatice a atomové interferometrii.
Dopplerovské chlazení atomů
Při laserovém chlazení atomů se využívá tzv. Dopplerův jev. Je-li pohybující se atom v protisměru ozářen fotony, jejichž frekvence je trochu nižší než frekvence nutná k dosažení absorpce fotonu atomem v klidu, pohybující se atom ,,uvidí“ díky Dopplerově posuvu frekvenci potřebnou k absorpci fotonu. Současně s energií je předána i hybnost fotonu a atom se tak zpomalí. Absorbovaná energie se po chvíli spontánním přechodem vyzáří do okolí v náhodném směru, díky čemuž dojde k dalšímu zpomalení atomu. Výsledkem neustále se opakující absorpce a emise fotonu je postupné snižování rychlosti atomu podél směru pohybu fotonů. Laserové chlazení atomů jde ruku v ruce s chytáním atomů do magneto-optické pasti. Pomocí nehomogenního magnetického pole lze ochlazené atomy ,,skladovat“ pro další použití.
Jednofrekvenční vláknové lasery pro chlazení atomů a optické pasti
K realizace procesu laserového chlazení se hodí částice, které mají jednoduchý a jasně definovaný energetický přechod (například. atomy alkalických kovů Na, Rb, Cs nebo ionty Ba+, Mg+). Při volbě vhodného laseru je třeba ohlídat především tyto tři parametry:
- Vysoká stabilita laseru
- Úzká šířka spektrální čáry
- Vysoký výkon
Jednofrekvenční vláknové lasery Koheras BOOSTIK dokáží splnit náročné požadavky kladené na koherentní světelné zdroje pro chlazení a chytání atomů. Díky výrobní technologii je navíc možné výstupní vlnovou délku u každého Koheras laseru nakonfigurovat s přesnosti na dvě desetiny nanometru. Možné spektrální rozsahy jsou uvedeny v následující přehledové tabulce.
|
Model |
Rozsah vlnových délek |
Výstupní výkon |
Zachování polarizace |
Rychlá modulace |
|
HARMONIK |
766-780 nm |
>7 W |
Volitelné |
ANO |
|
Y10 |
1030-1090 nm |
2, 5, 10 nebo 15 W |
Volitelné |
ANO |
|
E15 |
1530-1575 nm |
2, 5 nebo 10 W |
Volitelné |
ANO |
|
C15 |
1530-1575 nm |
2, 5 nebo 10 W |
Volitelné |
ANO |
Aplikace
Mezi typické příklady využití zachycených laserem zchlazených částic patří:
- atomové hodiny (optické frekvenční standardy)
- výzkum fundamentálních konstant
- kvantová informatika
- atomová interferometrie
Produkty pro Chlazení a chytání atomů lasery
KOHERAS BOOSTIK HP
Výkonný jednofrekvenční laser dostupný na vlnových délkách 1050 - 1075 nm / 1545 - 1565 nm
