11 W narrow linewidth laser source at 780nm for laser cooling and manipulation of Rubidium
我们提出了一个窄线宽连续激光源，在780 nm的输出功率超过11瓦的基础上，放大的1560 nm光纤激光器的单程倍频效率为36%。该源集高功率、简单性、模式质量和稳定性于一体。在没有任何主动稳定的情况下，测得线宽低于10kHz。该光纤种子可调谐频率超过60 GHz，可以探测到87 Rb和85 Rb的D2跃迁，为激光冷却和原子干涉测量中的大动量转移分束器提供了一种可行的高功率源。这种类型的源将为新一代高通量，高占空比简并量子气体实验铺平道路。
2012-02-13 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
Microscopic Rydberg electron orbit manipulation with optical tweezers
Max-Planck Institut für Physik komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Purdue University（普渡大学）；Universität Stuttgart（斯图加特大学）
提出利用束宽小于里德伯电子轨道的光镊激光场局域操控里德伯原子的电子物质波，通过计算本征态发现强态混合导致大偶极矩，并利用位置依赖能级振荡实现亚轨道尺度的电子径向囚禁。
2026-05-26 physics.atom-ph
Monotonous manipulation of atomic density in an isovolumetric focused-beam trap
我们提出了一个非对称的聚焦光束陷阱的铷-85原子云的体积只与陷阱激光强度的变化。通过F=2到F '= 2D ~ 2跃迁的再抽运，斯托克斯喇曼散射对两个超精细基态的布居比产生了强烈的影响。同时和单独控制的体积和陷阱数，我们已经表明，云密度可以单调地操纵从零到最大值的限制冷却功率。通过单独改变再抽运光的强度，提出了在FORT中精确加载1-6个原子的方案，该方案超出了蓝失谐光辅助碰撞的实际加载极限。
2018-03-15 physics.atom-ph
Resonant Manipulation of d-wave Interaction of Cold Atoms with Two Lasers and a Magnetic Field
本文提出了一个控制冷原子与两束强激光的d波相互作用的理论。该理论预言，由于基态d波散射态与束缚态的光缔合偶极耦合，两个激发的振转束缚态之间会发生相干。我们发现，这种激发态的相干性显着影响原子-原子相互作用。特别地，这导致d波弹性散射的增强和非弹性散射的抑制。在存在s波磁费什巴赫共振的情况下，两种激光器可以将s波共振与d波散射态耦合，从而导致在相对低的能量下d波散射的进一步增强。基于实际参数的数值计算表明，d波操纵在原子具有窄自然线宽的激发双原子态的情况下是最有效的。我们估计，在100 $μ$ K的Yb的非弹性散射率可以减少到20 s $^{-1}$，而弹性散射率可以大两个数量级。
2012-12-18 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph
Quasi-classical model of dynamic molecular structure and non-destructive wavepacket manipulation by ultrashort laser pulses
建立了强飞秒激光场中分子动力学的准经典模型（QCM），并应用于研究超短“控制”脉冲对氘分子离子基态振动的影响.一个非绝热处理帐户的初始电离引起的振动人口所造成的超短“泵”脉冲。在QCM中，原子核在分子势上作经典运动，分子势被激光诱导的斯塔克位移和跃迁偶极所扭曲。然后，原子核调整到修改后的电位，非破坏性地移动振动布居和相对相位。这种转变已被研究作为控制脉冲参数的函数。观察到与时间相关的量子模拟的预测，贷款的信心模型的有效性，并允许新的意见。QCM的适用性更复杂的多势能面分子（量子处理是最好的困难）进行了讨论。
2010-01-07 physics.atom-ph quant-ph
Manipulation of a continuous beam of molecules by light pulses
实验观察了多个光脉冲对富勒烯连续光束横向运动的影响。光势是由非共振超短激光脉冲与分子束在垂直空间重叠产生的。我们观察到一个小的，但明确的分子束的中心部分的分子数量的增强。相对低的光强度和短的激光脉冲持续时间防止分子碎裂和电离。实验结果证实了蒙特卡罗轨迹模拟。
2013-07-01 physics.atm-clus physics.atom-ph quant-ph
Optical Feshbach resonances through a molecular dark state: Efficient manipulation of $p$-wave resonances in fermionic $^{171}$Yb atoms
在Yamazaki { \it et al.} [Phys.Rev.A { \bf 87} 010704（R）（2013）]中，已经证明了使用纯长程分子激发态的费米$^{171}$ Yb原子中的$p$波光学费什巴赫共振。我们从理论上证明了，如果$^{171}$ Yb的两个纯长程激发态与散射态的基态连续谱耦合，那么激发态的暗共振可以显著抑制光缔合原子的损失.为了提高光学费什巴赫共振的效率，我们提出了一个在电子激发的分子势中产生暗态的一般理论框架。这可以通过适当地调节两个激光器的相对强度、相位、偏振和频率失谐来实现。我们给出了$^{171}$ Yb原子的原子损失谱、$p$波弹性和非弹性散射截面的选择性数值计算结果，以说明分子暗态对光学费什巴赫共振的影响。
2014-06-19 physics.atom-ph
Laser controlled tunneling in a vertical optical lattice
拉曼激光脉冲用于在垂直一维光晶格的相邻位置之间诱导相干隧穿。当探测激光与原子跃迁频率的失谐与布洛赫频率的倍数匹配时，这种隧穿发生，从而允许对Wannier Stark（WS）态之间的耦合进行光谱控制。特别地，我们制备了相邻位置的WS态的相干叠加，并通过实现空间干涉仪来研究这些叠加的相干时间。该方案为冷原子外自由度的相干操纵提供了有力的工具，而这是量子信息处理的关键问题。
2011-02-25 physics.atom-ph
VECSEL systems for generation and manipulation of trapped magnesium ions
原子、分子和光学（AMO）物理学实验依赖于许多不同波长的激光，并且对光谱线宽、功率和强度稳定性有不同的要求。垂直外腔面发射激光器（VECSELs），当与非线性频率转换相结合时，可以潜在地取代目前使用的许多激光系统。在这里，我们提出和表征VECSEL系统，可以执行所有基于激光的量子信息处理实验与捕获镁离子的任务。对于中性镁的光电离，570.6 $\,$ nm的光产生与腔内倍频的VECSEL含有三硼酸锂（LBO）晶体的二次谐波产生。外部倍频产生285.3 $\,$ nm光，用于与中性Mg的$^{1}S_{0}\leftrightarrow$ $^{1}P_{1}$跃迁共振相互作用。使用外部四倍频VECSEL，我们实现了279.6 $\,$ nm $^{2}S_{1/2}\leftrightarrow$ $^{2}P_{3/2}$循环跃迁上的$^{25}$ Mg $^{+}$的多普勒冷却，280.4 $\,$ nm $^{2}S_{1/2}\leftrightarrow$ $^{2}P_{1/2}$跃迁上的再泵浦，相干态操纵，以及接近运动基态的分辨边带冷却。我们的系统可作为AMO应用的原型，这些应用需要多个波长的单频、功率可调激光源。
2016-06-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Phase Space Manipulation of Cold Free Radical OH Molecules
我们报告聚束，减慢，和加速的双原子羟基自由基（OH）的超声冷却束。\textit{In situ}沿光束传播路径的激光诱导荧光观察允许通过精确排序的非均匀电场的斯塔克效应的OH分子的纵向相空间操纵的详细表征。
2003-06-07 physics.atom-ph physics.chem-ph
Laser Manipulation of Spin-Exchange Interaction Between Alkaline-Earth Atoms in $^1$S$_0$ and $^3$P$_2$ States
费米子碱土（类）原子的超冷气体是由磁性杂质（例如，Kondo物理学），因为分别处于电子基态（$^1$ S $_0$）和亚稳态（$^3$ P）的两个原子之间存在自旋交换相互作用（SEI）。然而，这种SEI不能通过磁Feshbach共振来调谐。在这项工作中，我们提出了三种方法来控制一个原子在$^1$ S $_0$状态和另一个原子在$^3$ P PDMA状态之间的SEI THAMP状态或$^3$ P $_2$ - $^3$ P $_0$修饰状态，这些方法基于$^3$ P $_2$态的自旋相关AC斯塔克位移，或$^3$ P $_2$ - $^3$ P $_0$拉曼耦合。结果表明，由于类碱土金属原子的结构，我们的方法所产生的热效应很弱。例如，对于超冷Yb原子，$^3$ P $_2(F=3/2)$能级的不同自旋态的AC-斯塔克位移差，或$^3$ P $_2$ - $^3$ P $_0$拉曼耦合的强度，可以是$(2π)$ MHz的量级，而加热速率（光子散射速率）仅是Hz的量级。因此，Feshbach共振，其中一个可以有效地控制通过改变激光强度的SEI，可以诱导由激光束与足够低的加热速率，即使裸露的原子间相互作用的散射长度是如此之小，与范德华相互作用的长度尺度相媲美。
2022-03-24 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph quant-ph
A low phase noise cavity transmission self-injection locked laser system for atomic physics experiments
本文提出一种利用中等精细度腔的自注入锁定二极管激光系统，有效抑制快速相位噪声，相比PDH稳定激光器改善20-30 dB，适用于原子物理实验中的高保真量子操控。
2023-11-10 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Quantum Control of Photodissociation via Manipulation of Bond Softening
我们提出了一种方法来控制光解离通过操纵键软化机制发生在强成形激光场，通过改变啁啾的符号和幅度的超短激光脉冲。在强场（795 nm，10^12 - 10^13 W/cm ^2）下H2+的光解离实验中证实了键软化的操纵，相对于负啁啾和变换限制脉冲，正啁啾脉冲的解离显著增加。测量的动能释放和角分布用于量化解离的控制程度。控制机制是由于相互作用的动态排列和啁啾光诱导电位曲线。
2012-07-12 physics.atom-ph physics.chem-ph physics.optics
Isotopologue-selective laser cooling of molecules
该研究以BaF为例首次实现分子的同位素异构体选择性激光冷却，在含多种高丰度同位素异构体的分子束中操控了稀有未冷却的136BaF，为低丰度同位素的强分子束与高保真检测提供可能，推动相关精密应用发展。
2024-06-03 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.chem-ph
Wide cylindrical or spherical optical potentials from laser beam superpositions
从理论上研究了近轴拉盖尔-高斯激光束模式叠加产生基于光学偶极力的光学势。抛物型和其他单项式潜力，甚至权力，在圆柱和球对称，与大直径，可以合成。这种叠加方法有望帮助实现高质量的原子云操作和成像。
2009-04-28 physics.atom-ph physics.optics quant-ph
Attosecond Pulse-shaping using a seeded free-electron laser
阿秒脉冲是研究原子价态和原子核电子动力学的基础。目前，阿秒波形的可重复产生和表征仅通过高次谐波产生过程来证明。目前已经提出了几种整形阿秒波形的方法，包括金属滤波器、多层膜反射镜和驱动场的控制。然而，这些方法都不允许灵活操纵阿秒波形的时间特性，并且它们遭受高次谐波产生过程的低转换效率。相反，自由电子激光器提供飞秒、极紫外和X射线脉冲，能量范围从几十$\mathrmμ$ J到几mJ。最近的实验表明，它们可以产生亚fs尖峰，但具有随拍摄而变化的时间特性。在这里，我们展示了第一个示范的高能量（$\mathrmμ$ J级）阿秒波形的可重复产生使用种子自由电子激光。我们展示了一个阿秒脉冲训练的谐波分量的幅度和相位操纵结合一种新的方法，其时间重建。本文的结果为用自由电子激光进行阿秒时间分辨实验开辟了道路。
2020-12-17 physics.atom-ph physics.optics
High-bandwidth transfer of phase stability through a fiber frequency comb
我们演示了相位锁定的729 nm的二极管激光器的1542 nm的主激光器通过掺铒光纤频率梳，使用传输振荡器前馈方案，抑制梳状噪声的影响，在前所未有的1.8 MHz带宽。我们通过对捕获的钙离子进行相干操作来说明其性能，即使在几微秒的时间尺度上也具有99%的保真度。因此，我们证明了转移振荡器锁定可以提供足够的相稳定性高保真量子逻辑操作，即使没有预稳定的从二极管激光器。
2015-06-30 physics.atom-ph physics.optics
Arbitrary manipulation of nonlinear optical processes
非线性光学过程受这些过程中相关电磁场之间的相对相位关系所支配。在这封信中，我们描述的物理任意操纵的非线性光学过程（AMNOP）的人工控制的相对相位。作为一个典型的例子，我们展示了自由设计的光频转换到极端光谱区域，中红外和真空紫外，近单位的量子效率。此外，我们表明，这种光频转换可以实现通过使用一个令人惊讶的简单的技术，透明板放置在非线性光学介质和它们的位置和厚度进行精确调整。在一个数值实验中，假设实际适用的参数详细，我们展示了一个单频可调谐激光器，覆盖整个真空紫外光谱范围为120至200 nm。
2014-06-16 physics.atom-ph quant-ph
Dynamic Manipulation of Bose-Einstein Condensates With a Spatial Light Modulator
利用激光在快速铁电液晶空间光调制器上衍射产生的光阱，对玻色-爱因斯坦凝聚体进行了操纵。该调制器作为相位光栅，可以产生任意衍射图案，并以高达1 kHz的速率快速重新配置，以创建平滑的时变光学势。该装置的灵活性与我们的实验结果表明，分裂玻色-爱因斯坦凝聚体和独立传输的原子云的单独部分。
2005-12-12 physics.atom-ph physics.optics
Optical transport and manipulation of an ultracold atomic cloud using focus-tunable lenses
我们提出了一个光学设置与可调焦距透镜动态控制腰部和焦点位置的激光束，在其中我们运输一个被困的超冷云的87-Rb超过28厘米的距离。该方案使我们能够在恒定的腰部移动焦点位置，在整个传输长度上提供均匀的捕获条件。在整个距离上传输的原子的比例接近于1，而云的加热在几个微开尔文的范围内。我们表征的焦点的位置稳定性，并表明，在焦点位置的残余漂移率可以通过抵消与可调透镜补偿。除了是一个紧凑和鲁棒的计划，以运输超冷原子，报告的激光束的控制，使动态剪裁的捕获潜力成为可能。作为一个例子，我们通过改变偶极束的束腰尺寸来控制原子云的尺寸。
2014-09-25 cond-mat.quant-gas physics.atom-ph physics.optics
