一种新颖的表面光波导型原子（或分子）分束器-物理学报.PDFVIP

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 (’ !% %%( !% ， ， ， TH? 5(’ SH 5 !% U,BH;03 %%( （ ） !%%%.)8%N%%(N(’ !% N’$(8.% OGPO 7QMERGO ERSRGO %%( G-1 5 7-FJ 5 EH, 5 一种新颖的表面光波导型原子（或分子）分束器! ）） ） 纪宪明! # 印建平 ）（南通大学理学院，南通 $%% ） ）（光谱学与波谱学教育部重点实验室，华东师范大学物理系，上海 %%%$ ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） %%’ ! % %%( ! )! 提出了一种采用二元 位相板与柱面透镜组合而构成表面光波导型原子（或分子）分束器及其*+,-./0-1203 干 ! 涉仪与4.分束器列阵的新方案，介绍了本方案的物理思想与基本原理，导出了光强分布、强度梯度、分束距离和分 束路径的宽度与光学系统参数间的解析关系，并分析和讨论了本方案的潜在应用及其可行性 研究表明，本方案 5 设计新颖、光路简单，便于与其他元件组合构成具有表面微结构的集成原子（或分子）光学元器件及其全光型原子 （或分子）芯片5 关键词：原子（或分子）光波导，原子（或分子）分束器，原子（或分子）芯片，二元 位相板 ! ： ， ， !## )6%7 ))6%7 ’(% 围宽，并在分束过程中由于波导势场的横向囚禁作 !D 引 言 用，被波导的冷原子束发散角可被有效地压缩5 然而，随着原子芯片和集成原子光学的发展，上 与光学分束器在光子光学中的作用一样，原子 述分束方法还不能满足原子芯片和集成原子光学的 （或分子）分束器在冷原子（或冷分子）波动性的研究 需要5 为此，本文提出了一种新颖的、可实现表面微 中起着重要作用，它是原子光学（或分子光学）研究 型化和集成化的原子（或分子）分束器及其 *+,-. 中的重要元器件之一 早期原子分束器的原理通常 干涉仪与 分束器列阵网络的方案，计算了 /0-1203 4. 5 是利用原子与周期性分布的光场（驻波场）、磁场等 分束器的光强分布及其波导6( L; 原子的光学偶极 ［— ］ 相互作用来实现原子束的相干分裂! ) ，但由于技 势，并就本方案的潜在应用及其可行性进行了分析 术条件的限制，周期性势场的尺寸总是远大于原子 与讨论5