壁碰撞效应对小型高温蒸气室中光极化原子的影响
量子物理
2023-05-22 v1
摘要
在原子蒸气室中,原子与内表面碰撞,导致其在壁面上自旋随机化。这种壁去极化效应是扩散性的,并且在高温下较小的蒸气室中更为显著。在这项工作中,我们研究了在毫米级尺寸、加热至 摄氏度的蒸气室中光学泵浦的碱金属原子的极化。我们考虑两种极端边界条件:完全去极化边界和非去极化边界,并给出了它们之间极化差异的解析估计。在非去极化情况下,泵浦光束的吸收正比于平均原子极化。然而,对于完全去极化壁,吸收峰可能对应于极化极小值。为减轻壁效应,我们提议在保持泵浦功率的同时减小泵浦光束直径,以避免照射室壁并提高中心区域的泵浦强度。这对于紧凑型蒸气室器件至关重要,因其激光频率无法失谐而被锁定在吸收峰上。此外,我们分析了壁去极化效应对工作在自旋交换弛豫自由 regime 的碱金属原子磁强计性能的影响。我们表明信号强度受到壁碰撞的高度限制,并给出了其上限。
引用
@article{arxiv.2305.11500,
title = {Wall-Collision Effect on Optically-Polarized Atoms in Small and Hot Vapor Cells},
author = {Yue Chang and Jie Qin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.11500},
year = {2023}
}
备注
9 pages, 9 figures