用于强离子 - 腔耦合的集成光纤反射镜离子阱
光学
2015-06-18 v1 量子物理
摘要
我们展示并表征了为将基于光纤的 Fabry-Perot 腔 (FFPC) 与线性 Paul 阱集成而开发的光纤反射镜和微型化离子阱设计，用于囚禁离子的腔量子电动力学 (cavity-QED) 实验。我们的光纤反射镜制备工艺不仅能够构建具有小模体积的 FFPC，还能最小化介质光纤反射镜对囚禁离子赝势的影响。我们讨论了长 FFPC 的削波损耗效应，以及角度和横向位移对腔与光纤之间耦合效率的影响。光学轮廓测量使我们能够确定光纤反射镜的曲率半径和椭圆度。从精细度测量中，我们推断出长度超过 m 的 FFPC 的单原子协同性高达 ；与在同一镀膜批次中生产的参考基底反射镜构建的腔进行比较表明，我们的 FFPC 具有相似的散射损耗。我们讨论了退火光纤反射镜的实验，并探索了退火发生的大气环境对镀膜损耗的影响，发现真空下退火会增加参考基底反射镜的损耗。我们独特的线性 Paul 阱设计为此类腔提供了空间，并经过微型化以屏蔽囚禁离子免受介质光纤反射镜的影响。我们在没有光纤的情况下数值计算了阱势。在实验中，可以使用额外的电极来补偿由光纤引起的势畸变。自制的光纤馈通将 FFPC 连接到外部光学器件，集成的纳米定位系统提供了在不破坏真空的情况下缩回或重新对准腔的可能性。
引用
@article{arxiv.1311.6961,
title = {Integrated Fiber-Mirror Ion Trap for Strong Ion-Cavity Coupling},
author = {Birgit Brandstätter and Andrew McClung and Klemens Schüppert and Bernardo Casabone and Konstantin Friebe and Andreas Stute and Piet O. Schmidt and Christian Deutsch and Jakob Reichel and Rainer Blatt and Tracy E. Northup},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.6961},
year = {2015}
}
备注
The following article has been accepted by Review of Scientific Instruments. After it is published, it will be found at http://rsi.aip.org/