基于衬底、利用导引双色倏逝光场的原子波导
原子物理
2009-10-31 v2 凝聚态物理
光学
量子物理
摘要
我们提出一种偶极力线性波导，可将中性原子限制在微加工单模介电光波导上方至多 λ/2 处。该光波导在水平偏振 TE 模式中承载远蓝失谐光，在垂直偏振 TM 模式中承载远红失谐光，两种模式均接近光学截止。由于两模式倏逝衰减长度不同，在光波导上方形成横向捕获势阱最小值。该设计允许在衬底上制造机械稳定的原子光学元件。我们使用频域二维非均匀有限元计算任意波导形状下的完整矢量束缚模式，从而优化原子波导特性。我们发现，截面为 0.8μm × 0.2μm、承载 6mW 总激光功率（关于 D2 线失谐 ±15nm）的矩形光波导，对铯原子（m_F = 0）给出 200μK 的捕获深度、f_x = 40kHz 和 f_y = 160kHz 的横向振荡频率、约 1μm^2 的收集面积以及 9ms 的相干时间。我们讨论了非零 m_F、表面相互作用、加热率、衬底折射率以及波导弯曲半径极限的影响。
引用
@article{arxiv.physics/9907014,
title = {Substrate-based atom waveguide using guided two-color evanescent light fields},
author = {A. H. Barnett and S. P. Smith and M. Olshanii and K. S. Johnson and A. W. Adams and M. Prentiss},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/9907014},
year = {2009}
}
备注
12 pages, 4 figures, revtex, submitted to Phys. Rev. A Replaced: final version accepted by PRA v.61 Feb 2000. (2 paragraphs added)