長寿命遷移を用いたラビサイクルレーザ冷却装置の試作

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05555017
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 盛永 篤郎 東京理科大学, 理工学部, 助教授 (90246687)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山下 正文 東京理科大学, 理工学部, 講師 (80089383) ; 田幸 敏治 東京理科大学, 理工学部, 教授 (20016794)
• Keywords: レーザ冷却 / ラビサイクル / 長寿命遷移

Research Abstract

本研究では、長寿命遷移を用いてCa原子などをレーザ冷却するためのラビサイクルレーザ冷却用光変調装置を試作し、その冷却性能を評価する。平成5年度は、ラビサイクルレーザ冷却を行うために必要となるレーザ光源の条件について検討し、その条件を満たすための光変調装置を試作し、その性能を測定した。
具体的には以下のことを行った。
1.購入した設備備品の周波数変調装置を用いて、安定に単一周波数で発振し周波数掃引できる色素レーザが設備できた。
2.ラビサイクルを使って原子に吸収と誘導放出を交互に行わすために、レーザ光の発振周波数を基準に、周波数シフト用発振器、高周波増幅器でドライブしたE-Oフェーズモジュレーターを用いてドップラーシフト周波数内に側帯波を発生させることができた。
3.原子ビームとレーザ光の相互作用時間内に多重回のラビサイクルを行わすために、この光を1MHzの周波数で交互に強度変調する装置を試作し、出力光の特性を測定した。10MHzの周波数での強度変調は理論的に可能であるが、減速の確認実験には現在1MHzの性能で十分可能であると思われる。
4.レーザ冷却の効果を原子の速度分布の変化で評価するために、速度分布測定のための高感度光検出技術について検討を行った。