采用空心光束構(gòu)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(yīng)用于原子分子光學(xué)、激光光學(xué)、光信息處理、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等許多領(lǐng)域，因此，空心光束的產(chǎn)生及其應(yīng)用研究不僅有著重要的科學(xué)意義，而且還有著廣闊的應(yīng)用前景。近幾年，有關(guān)空心光束的產(chǎn)生及應(yīng)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(jié)果及其最新進(jìn)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(yīng)的理論研究，并就冷分子在存儲環(huán)中的囚禁動力學(xué)過程進(jìn)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(xué)囚禁。利用衍射光學(xué)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(jié)果發(fā)現(xiàn)最大光學(xué)勢不足以實現(xiàn)冷分子的光學(xué)囚禁。為此，我們采用腔增強的方法來增強光學(xué)存儲環(huán)對冷分子的光學(xué)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(xué)勢足夠用來囚禁冷分子。最后，對碘分子運動的動力學(xué)過程進(jìn)行了Monte-Carlo模擬，結(jié)果表明我們的增強型光學(xué)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(yīng)的理論研究和Monte-Carlo模擬。類似地，運用衍射光學(xué)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