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国际空间站冷原子实验采用美国Brimrose公司光纤耦合声光调制器

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导读:美国宇航局正在使用美国Brimrose公司的声光调制器(AOM),作为国际空间站(ISS)上一个名为冷原子实验室(Cal)的新设施的一部分。

美国宇航局正在使用美国Brimrose公司的声光调制器(AOM),作为国际空间站(ISS)上一个名为冷原子实验室(Cal)的新设施的一部分。

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图1 光纤耦合型声光调制器(Brimrose提供)


冷原子实验室是在美国宇航局喷气推进实验室开发的,已经开始在国际空间站运行。它将为科学家提供一套改进的工具来探索量子力学的领域。AOM是一种光纤耦合的固态器件,可以在不到100纳秒的时间内将激光调整到非常特定的频率。它是激光干涉测量中控制原子的关键部件。

该实验室将产生被称为玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的超冷原子云。它们被冷却到高于绝对零度的零下度,甚至比深空的平均温度还要冷。BEC中的原子在相对较大的尺度上显示出量子特性,使研究人员能够更深入地探索这个领域。

为了达到这些超冷温度,校准采用三步过程。首先,激光用于腐蚀原子并使其减速,窃取它们的能量并将温度降低到大约100μK。这一步是用一种称为磁光阱的装置完成的。第二,冷却后的原子被固定在磁阱中,使云中最热的原子与较冷的原子分离;然后无线电波将较热的原子推开,使云中的总温度降低到1μk以下。第三,云的自然膨胀使温度进一步下降(这被称为绝热膨胀离子)进入100 pk范围。在一年内,Cal仪器预计将由宇航员安装一个新的原子俘获电池,目前正被设计为向原子传送带帽檐的AOM光脉冲。


公司简介:

美国Brimrose公司是一家极富创新性的全球关注的高科技公司,主要致力于声光技术和先进材料的研发。生产研发包括自由空间和光纤耦合声光调制器(AOM/AOFS/AOTF/AOQ/AOD(SCANNERS)/AOML/Pulse Pickers(Cavity Dumpers))以及射频驱动器的全系列产品,镀膜波长覆盖200-14um,移频频率可达3GHz,调制带宽可达到400MHz,上升沿可做到5nm。声光可调谐滤波器的近红外(AOTF-NIR)技术是Brimrose的核心技术,具有扫描速度快而且不受外界环境如温度、湿度、灰尘等影响,非常适合在线质量控制和现场品质检测。

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