El método presentado aquí, se puede utilizar para compensar en una birefringencia de ventanas de vacío, para generar una luz puramente polarizada, dentro de una cámara de vacío. Puede tener muchas aplicaciones en experimentos de procedimiento que involucran átomos fríos o iones. La principal ventaja de esta técnica es que no se utilizan átomos o iones no sólo como objetos a iniciar, sino también, como detectores in situ de estados de polarización.
Por lo tanto, podemos evitar poner un analizador de polarización en el sistema de vacío. Demostrando el procedimiento estarán Wen Hao Yuan, un ingeniero de nuestro laboratorio, Zhi Yu Ma y Peng Hao, dos estudiantes de doctorado de nuestro laboratorio. Para configurar las direcciones de referencia para los polarizadores A y B, coloque los polarizadores en la trayectoria de un rayo láser armónico cuarto de 280 nanómetros, y ajuste cuidadosamente los soportes polarizadores para mantener la luz de reflexión posterior coincidente con la luz incidente, para mantener el rayo láser perpendicular a las superficies polarizadoras.
Coloque un medidor de potencia detrás del polarizador A y gire el polarizador para maximizar la potencia de salida. Registre el ángulo del polarizador A por el paso de rotación del motor paso a paso y la potencia detrás del polarizador A, por medidor de potencia. A continuación, coloque el medidor de potencia detrás del polarizador B y gire el polarizador B para maximizar la potencia de salida.
Registre el ángulo del polarizador B, por el paso de rotación del motor paso a paso y la potencia detrás del polarizador B, por medidor de potencia. Para configurar las direcciones de referencia para los ángulos azimutales de las placas de onda, coloque una placa de media onda en la trayectoria del haz entre los polarizadores y gire la placa de onda para maximizar la potencia de salida. Utilice el medidor de potencia detrás del polarizador B, para registrar los ángulos de rotación y las potencias láser de salida.
Coloque una placa de cuarto de onda en el trayecto del haz entre la placa de media onda y el polarizador B, y gire la placa de cuarto de onda para maximizar la potencia de salida. Utilice el medidor de potencia detrás del polarizador B, para registrar los ángulos de rotación y las potencias láser de salida. A continuación, retire el polarizador B y el medidor de potencia de la trayectoria del haz.
Utilice dos espejos para dirigir el rayo láser a la cámara de vacío que alberga una trampa de iones, para interactuar con iones de magnesio-25. Para la refrigeración Doppler de iones de magnesio-25 individuales, primero giró un láser de ablación de 532 nanómetros y un láser de ionización de 285 nanómetros. Para asegurarse de que solo un ion esté atrapado en la trampa de iones, mire la imagen de un dispositivo acoplado multiplicado por electrones.
Los átomos de magnesio tienen tres isótopos, así que nos aseguraremos de analizar los isótopos de magnesio-25, utilizando la frecuencia de ionización adecuada. A continuación, ajuste la corriente de la bobina de la retención hem, para ajustar el campo magnético a 6.5 Gals. Para bloquear la frecuencia del láser de enfriamiento Doppler a un medidor de longitud de onda, utilice un contador de frecuencia para eliminar la frecuencia del láser de 280 nanómetros y el tubo multiplicador de fotones, mientras utiliza un medidor de longitud de onda para registrar la frecuencia del láser.
Cuando la frecuencia resonante a la que la velocidad de fluorescencia alcanza un máximo, utilice un programa de control de servo digital, para bloquear la frecuencia láser al medidor de longitud de onda. Para ajustar la intensidad del láser a igualar la intensidad de saturación, ajuste la potencia de conducción de un modulador acousto-óptico, para ajustar la potencia del láser. Registre la potencia y los recuentos de fluorescencia y utilice las ecuaciones apropiadas para ajustarse a la curva de la potencia y los recuentos de fluorescencia, para obtener la potencia de saturación.
A continuación, ajuste la potencia de conducción del modulador acousto-óptico, para ajustar la potencia del láser a la potencia de saturación determinada. Alternativamente, ajuste los ángulos azimutales de las placas de media y cuarta onda cerca, para maximizar los recuentos de fluorescencia a mano y registrar los ángulos azimutales de las placas, en su número máximo. A continuación, utilice las etapas de rotación del motor paso a paso para girar las placas y registrar los ángulos de rotación y los recuentos de fluorescencia correspondientes.
Debido a que el magnesio-25 ion tiene 48 niveles Zeeman, las soluciones analíticas no se pueden derivar de las ecuaciones de velocidad. Sin embargo, estos datos pueden ser simulados por un programa numérico. Aquí, se muestran las relaciones entre los estados de polarización y los recuentos de fluorescencia bajo diferentes intensidades de luz, lo que indica que el estado de polarización de la luz dentro de la cámara de vacío para este análisis, fue mayor que 0.999, cuando se maximizaron los recuentos de fluorescencia.
En esta posición, la fluctuación del conteo de fluorescencia era inferior al 2% Aquí, se muestra la relación de la potencia láser y los recuentos de fluorescencia bajo diferentes frecuencias de ajuste D. La gráfica de los datos en curvas permite determinar el valor de potencia saturada en cada frecuencia. Al fijar el ángulo acimutal de una placa de onda, rotar la otra, y registrar los ángulos y los recuentos de fluorescencia, se pueden evaluar las diferencias entre los resultados teóricos y experimentales.
En este análisis, los datos teóricos y experimentales se emparejaron estrechamente, demostrando la fiabilidad del método. Al colocar los polarizadores y las placas de onda en trayectorias láser, recuerde que el rayo láser debe ser perpendicular a las superficies de cada elemento de polarización. Como la birefringencia o ventana se ve afectada por la temperatura, podemos utilizar este método simple y rápido, para compensar algunos de los efectos en tiempo real, para su retroalimentación dos placas de onda.
Este método proporciona medidas para la obtención de mediciones, de birefringencia de ventanas en campos basados en vacío, tales como relojes ópticos y experimentos.
