用于空间量子气体实验的基于ZERODUR的光学系统
原子物理
2019-04-02 v2 光学
摘要
众多量子技术利用微重力环境（如太空）。在此极端环境中运行对实验尤其是激光系统在小型化、功耗以及机械与热稳定性方面提出了很高要求。我们的系统将基于ZERODUR的光学平台与自由空间光学组成的光学模块同光纤元件相结合。该技术适用性已在成功的探空火箭任务FOKUS、KALEXUS与MAIUS-1中得到验证。在此，我们报告用于稳定光学平台的工具包，包括由ZERODUR制成的镜架、固定与可调反射镜以及保偏光纤准直器与耦合器。作为示例，我们展示用于MAIUS-2科学火箭载荷的光学模块，这是一个利用玻色-爱因斯坦凝聚体进行双物种原子干涉测量的量子气体实验。这些模块一方面用于稳定激光频率，另一方面用于分配、重叠与切换激光束。其中包括将767nm与780nm光束以相同偏振态重叠并联合光纤耦合，以同时冷却与操控两物种原子。未来项目包括为国际空间站上的冷原子实验开发平台。激光系统再次涉及基于ZERODUR的光学平台与光纤光学元件的结合。该实验计划作为多用户设施，目前处于设计阶段。下一步是建造训练、测试与飞行硬件。
引用
@article{arxiv.1903.09429,
title = {ZERODUR based optical systems for quantum gas experiments in space},
author = {Moritz Mihm and Jean Pierre Marburger and André Wenzlawski and Ortwin Hellmig and Oliver Anton and Klaus Döringshoff and Markus Krutzik and Achim Peters and Patrick Windpassinger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.09429},
year = {2019}
}