原子分束器及其应用

贾佑华，高 勇

（上海第二工业大学理学院，上海201209）

原子分束器及其应用

贾佑华，高 勇

（上海第二工业大学理学院，上海201209）

对各类基于磁导引、光导引或波导引原子分束器以及自由空间原子分束器的实验方法和进展进行了综述，同时介绍了原子分束器在原子衍射、原子干涉、玻色凝聚原子（BEC）的相干分裂研究中的应用。

原子分束器；激光导引；磁导引；原子光学；原子光学器件

0 引言

近十年来，随着激光冷却技术的不断发展，人们已经可以获得温度很低，密度很高的超冷原子样品。由于冷原子的能量极低，其德布罗意波长比较长，于是将表现出类似光的波粒二象性，如冷原子束的偏转、聚焦、反射、干涉以及非线性光学现象和量子光学现象。所有这些形成了“原子光学”这一新兴的研究领域。因此，在原子光学中，一个非常有意义的并且有着广泛应用前景的基本问题是原子光学器件的研究。原子分束器就是一种重要的原子光学器件[1-21]。

早期原子分束器的分束对象是在自由空间传播的原子束。它是采用非原子导引技术的原子分束器，一般利用原子与材料光栅、周期性势场、原子镜等之间的相互作用来实现原子束的分束。根据分束原理的不同，另外一类是基于导引技术的原子分束器。该类分束器有很多优点：可以实现大角度、宽范围的原子束分束；原子束发散角可被压缩；导引势场能够克服重力场对原子的作用；对原子的操控简单方便。但导引原子分束器的缺点是它通常是多模的非相干分束器，无法用于原子干涉等实验。……