論文の概要: Stimulated Laser Cooling Using Microfabrication

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2208.12784v1
• Date: Fri, 26 Aug 2022 17:04:33 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-01-29 14:36:02.855712
• Title: Stimulated Laser Cooling Using Microfabrication
• Title（参考訳）: マイクロファブリケーションを用いたレーザー冷却
• Authors: Chao Li, Xiao Chai, Linzhao Zhuo, Bochao Wei, Ardalan Lotfi, Farrokh Ayazi, Chandra Raman
• Abstract要約: シリコンチップ上での熱ルビジウム原子ビームのレーザ冷却を実現した。 このパッシブでアクティブなコリメーションのハイブリッドは、本格的な原子楽器の構築への道を開く。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.188903452390429
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We have achieved stimulated laser cooling of thermal rubidium atomic beams on a silicon chip. Following pre-collimation via a silicon microchannel array, we perform beam brightening via a blue-detuned optical molasses. Owing to the small size of the chip elements, we require only 8 mW, or nine times lower power than earlier free-space experiments on cesium [Aspect et al., Phys. Rev. Lett. 57, 1688 (1986)]. Silicon micromirrors are fabricated and hand-assembled to precisely overlap a strong elliptical standing wave with a sheet-shaped atomic density distribution, with dimensions chosen precisely to match these. We reduce the transverse velocity spread to below 1 m/s within a total travel distance of 4.5 mm on a silicon substrate. We use Doppler-sensitive two-photon Raman spectroscopy to characterize the cooling. In contrast to time-of-flight methods utilized previously, this approach requires a much shorter apparatus to achieve similar resolution. This hybrid of passive and active collimation paves the way toward the construction of full-fledged atomic instruments, such as atomic beam clocks and gyroscopes, entirely on-chip through batch-fabricated processes.
• Abstract（参考訳）: 我々はシリコンチップ上での熱ルビジウム原子ビームのレーザー冷却に成功した。 シリコンマイクロチャネルアレイを経由したプリコリメーションの後、ブルー変調光モラセによるビームライニングを行う。 チップ素子のサイズが小さいため、セシウムの以前のフリースペース実験(aspect et al., phys. rev. lett. 57, 1688 (1986))の8mwまたは9倍の電力しか必要としない。 シリコンマイクロミラーは、強い楕円形定常波とシート状の原子密度分布とを正確に重なり合うように製造され、手集合される。 シリコン基板上での総走行距離4.5mmにおいて, 横流速を1m/s以下に低減する。 ドップラー感度2光子ラマン分光法を用いて冷却を特徴付ける。 従来使用されていた飛行時間法とは対照的に、同様の解像度を達成するためには、より短い装置が必要である。 このパッシブコリメーションとアクティブコリメーションのハイブリッドは、原子線時計やジャイロスコープなどの本格的な原子楽器を、バッチプロセスを通じて完全にオンチップで構築する道を開く。

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