O método aqui apresentado, pode ser usado para compensar em uma birefringência de janelas de vácuo, para gerar uma luz puramente polarizada, dentro de uma câmara de vácuo. Ele pode ter muitas aplicações em experimentos em andamento envolvendo átomos frios ou íons. A principal vantagem dessa técnica é que não são usados átomos ou íons não apenas como objetos a serem iniciados, mas também, como detectores in-situ de estados de polarização.
Assim, podemos evitar colocar um analisador de polarização no sistema de vácuo. Demonstrando o procedimento estará Wen Hao Yuan, um engenheiro do nosso laboratório, Zhi Yu Ma e Peng Hao, dois alunos de doutorado do nosso laboratório. Para configurar as direções de referência para os polarizadores A e B, coloque os polarizadores no caminho de um raio laser de 280 nanômetros quarto harmônico, e ajuste cuidadosamente os suportes polarizadores para manter a luz de reflexo traseiro coincidente com a luz do incidente, para manter o feixe de laser perpendicular às superfícies polarizadoras.
Coloque um medidor de potência atrás do polarizador A e gire o polarizador para maximizar a potência de saída. Registo o ângulo do polarizador A por Stepper Motor Rotation Stage e a potência atrás do polarizador A, por medidor de potência. Em seguida, coloque o medidor de energia atrás do polarizador B e gire o polarizador B para maximizar a potência de saída.
Regisso o ângulo do polarizador B, pelo Estágio de Rotação do Motor Stepper e a potência atrás do polarizador B, por medidor de potência. Para configurar as direções de referência para os ângulos azimutais das placas de onda, coloque uma placa de meia onda no caminho do feixe entre os polarizadores e gire a placa de onda para maximizar a potência de saída. Use o medidor de energia atrás do polarizador B, para registrar os ângulos de rotação e os poderes de laser de saída.
Coloque uma placa de quarto de onda no caminho do feixe entre a placa de meia onda e o polarizador B, e gire a placa de quarta-onda para maximizar a potência de saída. Use o medidor de energia atrás do polarizador B, para registrar os ângulos de rotação e os poderes de laser de saída. Em seguida, remova o polarizador B e o medidor de alimentação do caminho do feixe.
Use dois espelhos para direcionar o raio laser para a câmara de vácuo que abriga uma armadilha de íons, para interagir com íons de magnésio-25. Para o resfriamento do doppler de íons de magnésio único-25, primeiro virou um laser de ablação de 532 nanômetros e um laser de ionização de 285 nanômetros. Para ter certeza de que apenas um íon está preso na armadilha de íons, olhe para a imagem de um dispositivo acoplado carregado multiplicado por elétrons.
Os átomos de magnésio têm três isótopos, então vamos analisar isótopos de magnésio-25, usando a frequência de ionização adequada. Em seguida, ajuste a corrente da bobina hem, para definir o campo magnético para 6,5 Gals. Para travar a frequência laser de resfriamento do Doppler a um medidor de comprimento de onda, use um contador de frequência para esfolar a frequência do laser de 280 nanômetros e do tubo multiplicador de fótons, enquanto usa um medidor de comprimento de onda para registrar a frequência do laser.
Quando a frequência ressonante em que a taxa de fluorescência atinge um máximo, use um programa de controle de servo digital, para bloquear a frequência de laser ao medidor de comprimento de onda. Para definir a intensidade do laser para igualar a intensidade de saturação, ajuste a potência de condução de um modulador acousto-óptico, para definir o poder do laser. Regisso com a potência e a fluorescência e use as equações apropriadas para se encaixar na curva da potência e na contagem da fluorescência, para obter o poder de saturação.
Em seguida, ajuste a potência de condução modulador acousto-óptica, para definir a potência laser para a potência de saturação determinada. Alternativamente, ajuste os ângulos azimutal das placas de meia e meia-onda perto, para maximizar a contagem de fluorescência à mão e registrar os ângulos azimutal das placas, em suas contagens máximas. Em seguida, use os Estágios de Rotação do Motor Stepper para girar as placas e registrar os ângulos de rotação e as contagens de fluorescência correspondentes.
Como o íon magnésio-25 tem 48 níveis de Zeeman, as soluções analíticas não podem ser derivadas das equações de taxa. Esses dados, no entanto, podem ser simulados por um programa numérico. Aqui, as relações entre os estados de polarização e a fluorescência contam sob diferentes intensidades de luz, indicando que o estado de polarização da luz dentro da câmara de vácuo para esta análise, foi superior a 0,999, quando as contagens de fluorescência foram maximizadas.
Nesta posição, a flutuação da contagem de fluorescência foi inferior a 2%Aqui, a relação do poder laser e da fluorescência conta sob diferentes frequências de ajuste D, é mostrada. Traçar os dados em curvas permite determinar o valor de energia saturada em cada frequência. Ao fixar o ângulo azimutal de uma placa de onda, girando a outra, e registrando os ângulos e as contagens de fluorescência, podem ser avaliadas diferenças entre os resultados teóricos e experimentais.
Nesta análise, os dados teóricos e experimentais foram estreitamente acompanhados, demonstrando a confiabilidade do método. Ao colocar os polarizadores e as placas de onda em caminhos laser, lembre-se que o raio laser deve ser perpendicular às superfícies em cada elemento de polarização. Como a birefringência ou janela é afetada pela temperatura, podemos usar este método simples e rápido, para compensar alguns dos efeitos em tempo real, para o seu feedback duas placas de onda.
Este método fornece medida para a obtenção de medições, de birefringência de janelas em campos baseados em vácuo, como relógios ópticos e experimentos.
