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研究生: 蔡明達
Tsai, Min-Da
論文名稱: 在雷射冷凝銫原子中做溫度量測
Measurement of Temperature in Laser Trapped Cesium Atom
指導教授: 蔡錦俊
Tsai, Chin-Chun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 59
中文關鍵詞: 雷射冷凝磁光阱電磁波引發透明電磁波引發吸收
外文關鍵詞: Laser cooling, Cold atom, MOT, Cesium, EIT, EIA
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  • 摘要

    我們建立了一套應用雷射冷凝技術的銫原子磁光阱。在銫原子磁光阱裡補捉到的低溫原子數約為4x109 ,密度為5 x1010cm-3 。利用時間飛行法來測量原子團的螢光影像,在不同磁場梯度下的情況下,量到溫度為200~500μK。另外我們在做原子能階 9d3/2 、9d5/2 、10d3/2、10d5/2、11S1/2的精準量測,以染料雷射引入低溫原子樣品中時,發現每個能階都有相同的分裂,我們確信這個訊號是電磁波引發透明效應。為了了解電磁波引發透明效應,我們先在室溫樣品做了一些實驗,觀察到了電磁波引發透明(EIT)與電磁波引發吸收(EIA)效應。而在銫原子磁光阱下,也預期看到以上兩個效應,但是因為實驗儀器的關系,並沒有觀察到此現象。未來我們將會對這些量子干涉的現象做更深入的研究。

    Abstract

    We construct a magneto-optical trap (MOT) of the alkali Cesium atom. The density of this Cs MOT is 1010 cm-3. The temperature of the trapped atom cloud is determined about 200μK by detecting the fluorescence image. The precise measurement of the atomic energy level 9d3/2 、9d5/2 、10d3/2、10d5/2、11S1/2 have been implemented in this ultracold sample. The splitting of the above energy levels attract the interests on the topics about the electromagnetic induced transparency (EIT) and electromagnetic induced absorption (EIA). Both phenomena have been observed in the Cs cell at room temperature. The future work will focus on the realization and applications of these two features in the Cs MOT system, such as the light storage and the quantum information process, etc.

    目錄 中文摘要………………………………………………Ⅰ 英文摘要………………………………………………Ⅱ 致謝……………………………………………………Ⅲ 目錄……………………………………………………Ⅳ 表目錄…………………………………………………Ⅵ 圖目錄…………………………………………………Ⅶ 第一章 雷射冷凝原理簡介…………………………1 1-1都卜勒冷卻…………………………………………3 1-2磁光陷阱……………………………………………4 1-3光偶極………………………………………………6 1-4光晶格………………………………………………7 1-5電磁波引發透明(EIT)與電磁波引發吸收(EIA)…10 第二章 實驗儀器與架設………………………………13 2-1 二極體雷射系統 2-1-1 MOT Laser…………………………………14 2-1-2 Repump Laser…………………………….15 2-1-3 Probe Laser………………………………16 2-1-4雷射頻率控制………………………………16 2-1-5 飽和吸收光譜………………………………….18 2-1-6 微分飽和吸收光譜與鎖頻…………………….20 2-1-7雷射頻率與AOM關係…………………………….23 2-2 光路架設 2-2-1 MOT Laser光路架設……………………………25 2-2-1 Repump Laser光路架設 ……………………..26 2-2-1 1/4波長板架設……………………………… 27 2-3 磁場 2-3-1 反赫姆斯特線圈架設………………………… 29 2-3-2 平衡線圈架設 ……………………………… 30 2-5 電腦控制………………………………………… 31 2-6 偵測系統 2-6-1 測量原子團的螢光訊號 ………………………33 2-6-2 測量原子團的影像…………………………… 35 2-7室溫的銫原子蒸氣裡的量子干涉現象……………37 2-8磁光阱中的銫原子團裡的量子干涉現象…………39 第三章 實驗結果與分析 3-1溫度的測量 3-1-1 時間飛行法…………………………………… 42 3-1-2 磁場梯度與溫度的關係……………………… 47 3-2原子數的測量 3-2-1 光偵測器……………………………………… 48 3-2-2 CCD 影像量原子數…………………………… 51 3-3室溫的銫原子蒸氣裡的EIT與EIA…………………53 3-4磁光阱中的銫原子團裡的現象……………………57 第四章 結論……………………………………………59 參考文獻 附錄一 附錄二

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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2005-09-09公開
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