冷分子靜電曲面反射鏡

李靜 楊正海 侯順永 魏斌 林欽寧 楊濤 印建平

摘要：分子（原子）平面反射鏡作為重要的光學(xué)元件之一，被廣泛應(yīng)用于分子（原子）囚禁、儲存、導(dǎo)引等實驗中：但由于其僅能實現(xiàn)粒子縱向速度改變而在橫向上沒有聚焦作用，從而導(dǎo)致了粒子容易發(fā)散.以重氨（ND3）分子為例，提出了一種結(jié)構(gòu)簡潔、緊湊的微型靜電曲面反射鏡，通過理論計算并與Monte-Carlo模擬，驗證了其在改變分子運動方向的同時能夠?qū)崿F(xiàn)橫向聚束，進而大大增加反射分子數(shù)目.因此，該類反射鏡可廣泛用于分子操控與裝載以及構(gòu)成各類分子腔體等領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：微靜電曲面反射鏡：冷分子：分子腔

中圖分類號：0435.1

文獻標志碼：A

DOI： 10.3969/j.issn.1000-5641.201922014

0 引 言

以原子玻色一愛因斯坦凝聚體（Bose-Einstein Condensation，BEC）為代表的冷原子物理已經(jīng)取得了非常輝煌的成就，從而帶動了原子光學(xué)的極大發(fā)展.與光學(xué)中的反射鏡類似，原子反射鏡可用于改變原子束的傳播方向，并可用于原子囚禁[1]、儲存[2]、導(dǎo)引[3]、干涉[4]等實驗中.原子反射鏡包括消逝波原子反射鏡[5-7]、半高斯光束原子反射鏡[8]、靜磁原子反射鏡[2.9-14]，以及靜電原子反射鏡等[15]，這些光學(xué)元器件在量子計算、原子干涉等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景.與原子反射鏡類似，分子反射鏡在分子光學(xué)中也有著類似的重要應(yīng)用價值.然而相對于原子反射鏡，分子反射鏡的發(fā)展才剛剛起步.2004年，Schulz等提出并驗證了一種極性分子的平面反射鏡，該反射鏡由一系列沉積于芯片表面的等間距平行電極構(gòu)成，可有效反……