[发明专利]一种漫反射激光冷却装置

说明书

本发明公开一种漫反射激光冷却装置，涉及漫反射光场的微波腔技术领域，以解决现有漫反射光场的微波腔漫反射光场分布合理化低和利用率低的问题。所述一种漫反射激光冷却装置，其特征在于，包括微波腔体、冷原子团以及镀银层；所述镀银层设置在所述微波腔体的内壁上，所述冷原子团设置在所述微波腔体的中部，所述微波腔体的顶部设置有两个第一冷却光注光孔，所述微波腔体的底部设置有两个第二冷却光注光孔，两个所述第一冷却光注光孔间的连线与两个所述第二冷却光注光孔间的连线垂直。本发明用于提供一种微波腔漫反射光场分布合理化高和利用率高的漫反射激光冷却装置。

技术领域

本发明涉及漫反射光场的微波腔技术领域，尤其涉及一种漫反射激光冷却装置。

背景技术

基于微波腔形成漫反射光场技术主要是利用经微波腔内壁多次反射形成各向同性的漫反射光场。该漫反射光场会和原子之间产生力的相互作用，从而对原子进行减速，实现激光冷却原子。

现有形成漫反射光场的微波腔的技术方案有两种，一种是镜面反射球形微波腔方案，其将原子贮存在球形石英泡内，石英泡外是球形微波腔，球形微波腔内壁经高抛光后具有97％的镜面反射率，当激光注入进球形微波腔后可形成各向同性的漫反射光场将原子冷却至35uK；另一种是漫反射圆柱形微波腔方案，该圆柱型微波腔由无氧铜表面镀银经砂化加工后制成，表面漫反射率大于96％，其整体尺寸更接近于球形，有利于光场在腔内的均匀分布，当激光注入进该柱形微波腔后，经微波腔内表面漫反射后可形成各向同性的漫反射光场将冷却原子至92uK。

上述装置由于只有位于微波腔中心区域的冷原子会产生钟信号，只有位于微波腔中心区域的漫反射光场才具有实际的冷却效果，而周边区域的光场并没有得到被利用。存在漫反射光场分布合理化低和利用率低的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种漫反射激光冷却装置，用于解决现有漫反射光场的微波腔漫反射光场分布合理化低和利用率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

提供一种漫反射激光冷却装置，包括微波腔体、冷原子团以及镀银层；

所述镀银层设置在所述微波腔体的内壁上，所述冷原子团设置在所述微波腔体的中部，所述微波腔体的顶部设置有两个第一冷却光注光孔，所述微波腔体的底部设置有两个第二冷却光注光孔，两个所述第一冷却光注光孔间的连线与两个所述第二冷却光注光孔间的连线垂直。

本申请的漫反射激光冷却装置，可以在周期性时序过程中，对原子进行冷却，产生冷原子。其不仅可优化微波腔内的漫反射光场分布和解决现有技术中所存在的漫反射光利用率低等问题，为进一步简化整钟光路系统和降低整钟体积、重量和功耗等做好技术储备。而且装置结构简单、易实现，能够降低材料和加工成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例漫反射光场的微波腔装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中上端盖高抛光镀银层反射光线效果示意图。

附图标记：

1-柱形微波腔筒、2-微波腔上端盖、3-微波腔下端盖、4-腔筒磨砂镀银层、5-上端盖高抛光镀银层、6-下端盖高抛光镀银层、7-第一冷却光注光孔、8-第二冷却光注光孔、9-冷却光、10-冷原子团、11-微波腔体轴向中心线、12-上端盖过孔直径线、13-下端盖过孔直径线。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。