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トラップされた原子を媒質とした二光子レーザー発振の実現

研究課題

研究課題/領域番号 07454091
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理学一般
研究機関東京大学

研究代表者

久我 隆弘  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (60195419)

研究分担者 平野 琢也  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助手 (00251330)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
6,600千円 (直接経費: 6,600千円)
1996年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1995年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード二光子レーザー / レーザー冷却 / ドレスド状態 / 強度相関 / 量子干渉 / 精密分光 / ド-ナツビームトラプ / ボ-ズアインシュタイン、縮 / 原子トラップ / ボ-ズ凝縮 / 磁気光学トラップ / ド-ナツビーム / 電磁光学トラップ / 共振器量子電気力学 / レーザー分光 / 超微細構造 / 四光波混合
研究概要

外部共振器型の半導体レーザシステムと磁気光学トラップ(MOT)用の真空槽を製作した。レーザー周波数はルビジウム原子の超微細構造間の光学遷移に固定し安定化している。
まずガラスセルを用いた分光では、自然幅に制限された分解能を得た。
次にルビジウム原子をMOT中に閉じこめ各種分光を行った。MOTのために用いるトラップレーザーとリボンプレーザーの2台のレーザー以外に、強度の弱いプローブレーザーをトラップ中に導くことで、原子トラップを壊すことなく精密な分光が行える。我々はプローブレーザーの透過スペクトルを、トラップ、リポンプレーザーの偏光、強度、離調を系統的に変化させて測定した。また、プローブレーザーの反射スペクトルも観測した。これらのスペクトルはドレスド原子の描像によりよく説明できた。
MOTに引き続き偏光冷却(PGC)を行うことで、約10μKという超低音のルビジウム原子集団を得ることができた。また、dark MOTと呼ばれるMOTを改良した原子トラップを作ることで、原子の密度を以前の1.5倍にすることができた。
また、全く新しい方法による中性原子のトラップを実現した。この新しく我々が開発した方法は、断面がド-ナツ状のレーザー光を用いるものであり、従来の方法よりも簡便でかつ高性能なトラップが実現できる。特に、磁場を用いずにすべて光のみで行うため、トラップした後の原子を自由自在に操作することが可能である。さらに、ここで開発したトラップは原子が外場がゼロになるところにトラップされるため、物理の基本原理を検証する実験に大いに役立つものと考えられる。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (13件)

  • [文献書誌] T.Kuga 他5名: "Novel Optical Trap of Atoms with a Doughnut Beam" Phys.Rev.Lett.78・25. 4713-4716 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Torii 他4名: "Spectroscopic Properties of Cold Rubidium Atoms in a Magneto-Optical Trap" Prog.Crystal Grooth and Charact.33. 413-417 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Kuga, Yoshio Torii, Noritsugu Shiokawa, Takuya Hirano, Yukiko Shimizu, and Hiroyuki Sasada: "Novel optical trap of atoms with a doughnut beam" Phys.Rev.Lett.78(25). 4713-4716 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Torii, N.Shiokawa, Y.Matsuo, T.Hirano, and T.Kuga: "Spectroscopic Properties of Cold Rubidium Atoms in a Magneto-Optic Trap" Prog.Crystal Growth and Charact.33. 413-417 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Tsukamoto et al.: "Synchronization of a Chaotic Laser Pulsation with its Prerecorded History" Phys.Rev.E. 54. 4476-4479 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Torii et al.: "Spectroscopic Properties of Cold Ribidium Atoms in a Magneto-Opticaal Trap" Prog.Crystal Growth and Charact.33. 413-417 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hirano et al.: "Investigating Startistical Properties of Light from High Efficiency Light Emitting Diode" Prog.Crystal Growth and Charact.33. 339-342 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T. Hirano, T. kuga: "Generation of weak sub-Poissonian light by a high efficiency light emitting diode" IEEE Journal of Quantam Electronics. 31. 2236-2240 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Nagamine 他7名: "Ultru-slow positive muon generation by laser ionization of thermal munium from hot tangstem at primary proton beam" Physical Review Letters. 74. 4811-4814 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Miyabe 他5名: "Laser system for resonant ionization of hydrogen-like atoms produced by nuclear reactions" Nuclear Instruments and Methods in Physical Research. B95. 265-275 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] G. Shinozaki 他3名: "3dB squeezing in photon number fluctuations from high speed light emitting drode" CLEO/PR technical digest. (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Hirano 他3名: "Inrestigatiny statistical properties of light from high efficiency light emitting diode" proceedings of Frontiers in Laser Physics and Sprctroscopy. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] T. Torii 他4名: "Spectionscopic properties of cold rubidium stoms in a mgreto-optic trop" Proceedings of Fronliers in Laser Physics Spectroscopy. (1996)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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