利用超短脈沖激光控制超冷原子光締合反應和冷分子定向.pdf

1、本論文采用含時量子波包方法從理論上研究了利用超短脈沖激光控制超冷原子光合反應和冷分子定向。主要工作概括如下:
　　(1)利用調制雙色激光場控制光締合反應，由此制備超冷85Rb2分子。通過比較兩束高斯脈沖與兩束調頻脈沖形成的調制脈沖的差異，我們討論了線性調頻斜率、頻率差以及調制脈沖相位對光締合過程的影響，并利用脈沖的時域頻譜解釋了光締合分子布居的變化趨勢。計算結果表明，由兩束正調頻脈沖調制的雙色激光場不僅能夠提高光締合效率，而且使調

2、制脈沖相位對光締合效率的影響降低。通過調節(jié)頻率差和相位，我們可以對光締合反應進行有效控制。
　　(2)提出通過兩步光締合提高光締合分子產率的理論方案。以超冷銫原子氣體為例，在光締合過程中基態(tài)波函數的“壓縮效應”會明顯增大兩個碰撞原子在短程區(qū)域的締合幾率。采用兩步光締合方案能夠制備具有較大束縛能的電子激發(fā)態(tài)分子。我們研究了脈沖持續(xù)時間、電場幅值、線性調頻斜率對光締合過程的影響。此外，我們計算了考慮玻爾茲曼分布后超冷原子氣體的熱平均光

3、締合效率。
　　(3)提出采用三步激發(fā)實現(xiàn)CO分子場后定向的控制方案。我們使用一束飛秒脈沖和兩束單周期太赫茲脈沖順序作用于處于轉動基態(tài)J=0的CO分子，利用拉曼激發(fā)和隨后的共振激發(fā)能夠取得很好的定向效果。計算結果表明，增強分子定向的關鍵是優(yōu)化分子轉動態(tài)布居分布以及減小相移引起的衰減。此外，三步激發(fā)方案對轉動溫度不敏感。當轉動溫度增大到T=22.8 K時，我們依然可以實現(xiàn)定向度<>nm<-0.5的分子定向。
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