[发明专利]一种实现纳米尺度横截面的中性冷原子激光导引的方法

权利要求书

1.一种纳米尺度横截面中性冷原子激光导引的方法，其特征在于经过激光在两金属劈尖侧面激发形成表面等离激元，表面等离激元在空间叠加形成纳米特征尺寸的横截面光场，从而对导入的中性冷原子束形成在纳米尺度横截面光场上的中性冷原子的激光导引。

2.根据权利要求1所述的纳米尺度横截面中性冷原子激光导引的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将横截面是三角形的第一金属劈尖和第二金属劈尖，安装放置到激光光路系统中；

（2）调节激光光路，使其辐射两个金属劈尖，激发表面等离激元，产生纳米尺度横截面光场；

（3）利用中性原子的磁光阱激光冷却、偏振梯度冷却和射频蒸发冷却方法实现原子的玻色- 爱因斯坦凝聚体；

（4）利用两束阻塞光束使玻色- 爱因斯坦凝聚体中的中性冷原子形成一般横截面的冷原子束；

（5）进行一般横截面的冷原子束向纳米尺度横截面光场的装载，进行纳米尺度横截面光场的冷原子激光导引；

(6)  原子探测器利用近共振原子吸收成像技术测量原子的数目、密度和原子束的横截面尺寸。

3.根据权利要求2所述的纳米尺度横截面中性冷原子激光导引的方法，其特征在于所述金属劈尖是金属银劈尖，通过下述方法制得：利用飞秒激光加工系统加工出两个横截面是三角形的块状硅劈尖样品，采用磁控溅射镀膜方法对硅劈尖样品镀上一层银膜，形成两金属银劈尖。

4.根据权利要求2所述的纳米尺度横截面中性冷原子激光导引的方法，其特征在于光路系统由光源系统（1）、分束镜（2）、反射镜（5）组成；光源系统发出的激光束经过分束镜后被分成两束，其中一束入射到第一金属劈尖的侧面，另一束经反射镜入射到第二金属劈尖的侧面。

5.根据权利要求4所述的纳米尺度横截面中性冷原子激光导引的方法，其特征在于光源系统（1）由中激光器（11）、斩波器（12）、聚焦镜（13）、光纤（14）组成，激光器为连续激光，工作波长为780nm。

6.根据权利要求2所述的纳米尺度横截面中性冷原子激光导引的方法，其特征在于先利用磁光阱方法实现中性原子的多普勒激光冷却，原子冷却到120微开，再经过偏振梯度冷却和射频蒸发冷却方法实现原子的玻色-爱因斯坦凝聚体7，此时原子温度为170 纳开。

7.根据权利要求2所述的纳米尺度横截面中性冷原子激光导引的方法，其特征在于步骤（5）中一般横截面的超冷原子束9由两束阻塞光束8 实现。

8.根据权利要求7所述的纳米尺度横截面中性冷原子激光导引的方法，其特征在于所述的两束阻塞光束（8）由垂面反射镜（15） 和强度调节器(16)组成；两束阻塞光束用蓝失谐连续激光实现，光强用强度调节器调节。