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可控双空心光束的理论方案及实验研究

周琦 陆俊发 印建平

可控双空心光束的理论方案及实验研究

周琦, 陆俊发, 印建平
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  • 提出了一种利用双周期弧向非满额相位调制的方法产生双空心光束的方案. 当准直氦氖激光通过1.5 mm半径透光孔照射到该相位图样时, 在200 mm成像透镜像空间获得长30 mm, 间距57.6m, 单管束宽度0.110.14 mm的双空心光束. 该方案结构简单, 产生的双空心光束具有较好的可控性, 双光管间距由相位调制因子p决定, 能够实现从双空心光束到单空心光束的双向演化. 对所提出的方案进行了实验研究并得到与理论相符的结果. 利用多种组合方式讨论了将该方案拓展到蓝失谐光学囚禁势阱, 可以实现可控的空心双光阱、四光阱与光学晶格等, 有望在冷原子、冷分子囚禁与操控等领域的实验研究中发挥重要作用.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274114, 10374029, 10674047)、江西省教育厅科学技术研究项目(批准号: GJJ13465)和华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室开放基金资助的课题.
    [1]

    Yin J P, Lu J F, Ji X M, Mu R W 2007 Acta Phys. Sin. 56 2061 (in Chinese) [印建平, 陆俊发, 纪宪明, 沐仁旺 2007 物理学报 56 2061]

    [2]

    Esmann M, Pritchard J.D, Weiss C 2012 Laser Phys. Lett. 9 160

    [3]

    Chatterjee B, Brouzos I, Cao L H, Schmelcher P 2012 Phy. Rev. A 85 013611

    [4]

    Javanainen J 2010 Phy. Rev. A 81 051602

    [5]

    Ng H T, Chu S I 2012 Phy. Rev. A 85 023636

    [6]

    Mele-Messeguer M, Paganelli S, Julia-Diaz B, Sanpera A, Polls A 2012 Phy. Rev. A 86 053626

    [7]

    Grond J, Streltsov A I, Cederbaum L S, Alon O E 2012 Phy. Rev. A 86 063607

    [8]

    Lu J F, Zhou Q, Pan X Q, Yin J P 2013 Acta Phys. Sin. 62 233701 (in Chinese) [陆俊发, 周琦, 潘小青, 印建平 2013 物理学报 62 233701]

    [9]

    Zhou Q Q, Xu S W, Lu J F, Zhou Q, Ji X M, Yin J P 2013 Acta Phys. Sin. 62 153701 (in Chinese) [周巧巧, 徐淑武, 陆俊发, 周琦, 纪宪明, 印建平 2013 物理学报 62 153701]

    [10]

    Zhou Q, Lu J F, Pan X Q, Yin J P 2014 Acta Opt. Sin. 34 0402001 (in Chinese) [周琦, 陆俊发, 潘小青, 印建平 2014 光学学报 34 0402001]

    [11]

    Li H R, Yin J P 2010 Chin. Phys. B 19 083204

    [12]

    Liu Z R, Zhao D M 2013 Appl. Opt. 52 1310

    [13]

    Eckerskorn N, Li L, Kirian R A, Kpper J, DePonte D P, Krolikowski W, Lee W M, Chapman H N, Rode Ai V 2013 Opt. Exp. 21 30492

    [14]

    Ye H P, Wan C, Huang K, Han T C, Teng J H, Ping Y S, Qiu C W 2014 Opt. Lett. 39 630

    [15]

    Li H R, Yin J P 2011 Opt. Lett. 36 457

    [16]

    Zhang M Q, Wang J, Tian Q 2013 Chin. Phys. B 22 044202

  • [1]

    Yin J P, Lu J F, Ji X M, Mu R W 2007 Acta Phys. Sin. 56 2061 (in Chinese) [印建平, 陆俊发, 纪宪明, 沐仁旺 2007 物理学报 56 2061]

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    Chatterjee B, Brouzos I, Cao L H, Schmelcher P 2012 Phy. Rev. A 85 013611

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    [7]

    Grond J, Streltsov A I, Cederbaum L S, Alon O E 2012 Phy. Rev. A 86 063607

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  • [1] 陈国钧, 周巧巧, 纪宪明, 印建平. 用线偏振光产生可调矢量椭圆空心光束. 物理学报, 2014, 63(8): 083701. doi: 10.7498/aps.63.083701
    [2] 印建平, 纪宪明. 冷原子或冷分子囚禁的可控制光学双阱. 物理学报, 2004, 53(12): 4163-4172. doi: 10.7498/aps.53.4163
    [3] 陆俊发, 周琦, 潘小青, 印建平. 可操控二种冷原子或冷分子样品的光学双阱新方案及其实验研究. 物理学报, 2013, 62(23): 233701. doi: 10.7498/aps.62.233701
    [4] 印建平, 沐仁旺, 纪宪明. 一种新颖的表面空心微光阱阵列. 物理学报, 2005, 54(11): 5109-5115. doi: 10.7498/aps.54.5109
    [5] 纪宪明, 徐淑武, 陆俊发, 徐冬梅, 印建平. 用错位相位光栅产生的可调光学双阱. 物理学报, 2008, 57(12): 7591-7599. doi: 10.7498/aps.57.7591
    [6] 施建珍, 许田, 周巧巧, 纪宪明, 印建平. 用波晶片相位板产生角动量可调的无衍射涡旋空心光束. 物理学报, 2015, 64(23): 234209. doi: 10.7498/aps.64.234209
    [7] 顾宋博, 徐淑武, 陆俊发, 纪宪明, 印建平. 用液晶空间光调制器产生光阱阵列. 物理学报, 2012, 61(15): 153701. doi: 10.7498/aps.61.153701
    [8] 冯驰, 常军, 杨海波. 双小凹光学成像系统设计. 物理学报, 2015, 64(3): 034201. doi: 10.7498/aps.64.034201
    [9] 印建平, 陆俊发, 纪宪明. 实现冷原子或冷分子囚禁的可控制光学四阱. 物理学报, 2006, 55(4): 1740-1750. doi: 10.7498/aps.55.1740
    [10] 徐淑武, 周巧巧, 顾宋博, 纪宪明, 印建平. 用空间光调制器产生三维光阱阵列 . 物理学报, 2012, 61(22): 223702. doi: 10.7498/aps.61.223702
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-31
  • 修回日期:  2014-10-12
  • 刊出日期:  2015-03-05

可控双空心光束的理论方案及实验研究

  • 1. 东华理工大学物理系, 抚州 344000;
  • 2. 华东师范大学物理系, 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11274114, 10374029, 10674047)、江西省教育厅科学技术研究项目(批准号: GJJ13465)和华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室开放基金资助的课题.

摘要: 提出了一种利用双周期弧向非满额相位调制的方法产生双空心光束的方案. 当准直氦氖激光通过1.5 mm半径透光孔照射到该相位图样时, 在200 mm成像透镜像空间获得长30 mm, 间距57.6m, 单管束宽度0.110.14 mm的双空心光束. 该方案结构简单, 产生的双空心光束具有较好的可控性, 双光管间距由相位调制因子p决定, 能够实现从双空心光束到单空心光束的双向演化. 对所提出的方案进行了实验研究并得到与理论相符的结果. 利用多种组合方式讨论了将该方案拓展到蓝失谐光学囚禁势阱, 可以实现可控的空心双光阱、四光阱与光学晶格等, 有望在冷原子、冷分子囚禁与操控等领域的实验研究中发挥重要作用.

English Abstract

参考文献 (16)

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