基于啁啾脉冲列发生器开发用于正电子素啁啾冷却的最优激光

我们报道了一种用于正电子素（Ps）冷却的243 nm脉冲激光的研制与表征，该激光为最优设计。该激光基于K. Yamada等人近期演示的啁啾脉冲列发生器（CPTG）（Phys. Rev. Appl. 16, 014009 (2021)），被设计为输出一列脉冲，其线宽为10 GHz，且每个脉冲的中心频率随时间以$4.9\times10^2\,\mathrm{GHz\,\mu s^{-1}}$向上移动（上啁啾）。这些参数由啁啾冷却机制确定，该机制是将大量Ps原子冷却至激光冷却反冲温度的最佳方案。为实现设计性能，我们基于冷却激光的工作原理，以深调制深度驱动CPTG中的光学相位调制器。时间分辨光谱测量证实，所研制的激光满足高效啁啾冷却的啁啾率与线宽要求。结合数百微焦的脉冲能量，我们相信利用现实的Ps生成与速度测量方法，Ps激光冷却的实验演示已成为可能。