La méthode présentée ici, peut être utilisée pour compenser dans une birefringence des fenêtres sous vide, pour générer une lumière purement polarisée, à l’intérieur d’une chambre à vide. Il peut avoir de nombreuses applications dans la procédure des expériences impliquant des atomes froids ou des ions. Le principal avantage de cette technique est que non pas les atomes ou les ions sont utilisés non seulement comme objets à démarrer, mais aussi comme détecteurs in situ d’états de polarisation.
Ainsi, nous pouvons éviter de mettre un analyseur de polarisation dans le système de vide. Wen Hao Yuan, ingénieur de notre laboratoire, Zhi Yu Ma et Peng Hao, deux doctorants de notre laboratoire, feront la démonstration de la procédure. Pour mettre en place les directions de référence pour les polariseurs A et B, placez les polariseurs sur la trajectoire d’un quatrième faisceau laser harmonique de 280 nanomètres, et ajustez soigneusement les supports polariseurs pour garder la lumière de réflexion arrière coïncident avec la lumière incidente, afin de maintenir le faisceau laser perpendiculaire aux surfaces polarisantes.
Placez un compteur de puissance derrière le polariseur A et faites pivoter le polariseur pour maximiser la puissance de sortie. Enregistrez l’angle du polariseur A par Stepper Motor Rotation Stage et la puissance derrière le polariseur A, par compteur de puissance. Ensuite, placez le compteur de puissance derrière le polariseur B et faites pivoter le polariseur B pour maximiser la puissance de sortie.
Enregistrez l’angle du polariseur B, par Stepper Motor Rotation Stage et la puissance derrière le polariseur B, par compteur de puissance. Pour configurer les directions de référence pour les angles azimuts des plaques d’onde, placez une demi-plaque d’onde dans le chemin de faisceau entre les polariseurs et faites pivoter la plaque d’onde pour maximiser la puissance de sortie. Utilisez le compteur de puissance derrière le polariseur B, pour enregistrer les angles de rotation et les puissances laser de sortie.
Placez une plaque à quart d’onde dans la trajectoire du faisceau entre la plaque à demi-onde et le polariseur B, et faites pivoter la plaque d’onde quart pour maximiser la puissance de sortie. Utilisez le compteur de puissance derrière le polariseur B, pour enregistrer les angles de rotation et les puissances laser de sortie. Retirez ensuite le polariseur B et le compteur de puissance du chemin du faisceau.
Utilisez deux miroirs pour diriger le faisceau laser dans la chambre à vide qui abrite un piège à ions, pour interagir avec le magnésium-25 ions. Pour le refroidissement Doppler de magnésium unique-25 ions, d’abord tourné un laser d’ablation de 532 nanomètres et un laser d’ionisation de 285 nanomètres. Pour vous assurer qu’un seul ion est piégé dans le piège iarié, regardez l’image d’un dispositif couplé multiplié par électrons.
Les atomes de magnésium ont trois isotopes, donc nous serons sûrs d’analyser les isotopes du magnésium-25, en utilisant une fréquence d’ionisation appropriée. Ajustez ensuite le courant de bobine hem, pour régler le champ magnétique à 6,5 Gals. Pour verrouiller la fréquence du laser de refroidissement Doppler à un compteur de longueur d’onde, utilisez un compteur de fréquence pour écorché la fréquence du laser de 280 nanomètres et du tube multiplicateur photon, tout en utilisant un compteur de longueur d’onde pour enregistrer la fréquence du laser.
Lorsque la fréquence de résonance à laquelle le taux de fluorescence atteint un maximum, utilisez un programme de contrôle servo numérique, pour verrouiller la fréquence laser au compteur de longueur d’onde. Pour définir l’intensité du laser pour égaler l’intensité de saturation, ajustez la puissance motrice d’un modulateur acousto-optique, pour régler la puissance du laser. Enregistrez la puissance et les comptes de fluorescence et utilisez les équations appropriées pour s’adapter à la courbe de la puissance et la fluorescence compte, pour obtenir la puissance de saturation.
Ajustez ensuite la puissance de conduite du modulateur acousto-optique, pour régler la puissance laser à la puissance de saturation déterminée. Alternativement, ajustez les angles azimuthal des plaques de demi et quart d’onde près, pour maximiser les comptes de fluorescence à la main et enregistrer les angles azimuthal des plaques, à leur nombre maximum. Utilisez ensuite les étapes de rotation du moteur Stepper pour faire pivoter les plaques et enregistrer les angles de rotation et les nombres de fluorescence correspondants.
Puisque l’ion de magnésium-25 a 48 niveaux de Zeeman, les solutions analytiques ne peuvent pas être dérivées des équations de taux. Ces données peuvent toutefois être simulées par un programme numérique. Ici, les relations entre les états de polarisation et les comptes de fluorescence sous différentes intensités lumineuses sont montrées, ce qui indique que l’état de polarisation de la lumière à l’intérieur de la chambre à vide pour cette analyse, était supérieur à 0,999, lorsque les comptes de fluorescence ont été maximisés.
À cette position, la fluctuation du nombre de fluorescence était inférieure à 2%Ici, la relation de la puissance laser et la fluorescence compte sous différentes fréquences de réglage D, est montré. Le traçage des données dans les courbes permet de déterminer la valeur de puissance saturée à chaque fréquence. En fixant l’angle azimuthal d’une plaque d’onde, en tournant l’autre, et en enregistrant les angles et les comptes de fluorescence, les différences entre les résultats théoriques et expérimentaux, peuvent être évaluées.
Dans cette analyse, les données théoriques et expérimentales ont été étroitement appariées, démontrant la fiabilité de la méthode. Lorsque vous mettez les polariseurs et les plaques d’onde dans des chemins laser, n’oubliez pas que le faisceau laser doit être perpendiculaire aux surfaces de chaque élément de polarisation. Comme la birefringence ou la fenêtre est affectée par la température, nous pouvons utiliser cette méthode simple et rapide, pour compenser certains des effets en temps réel, pour votre rétroaction deux plaques d’onde.
Cette méthode fournit une mesure pour l’obtention de mesures, de la birefringence des fenêtres dans les champs basés sur le vide, tels que les horloges optiques et les expériences.
