التدرج صدى الذاكرة الكم في الحارة بخار الذرية

الهدف العام من هذا الإجراء هو تخزين واستدعاء نبضة من الضوء في بخار الروبيديوم الدافئ باستخدام تدرجات المجال المغناطيسي. يتم تحقيق ذلك أولا باستخدام المعدلات الكهروضوئية والتجاويف الضوئية لتوليد حزم من الضوء عند الترددات المطلوبة لامتصاص الرامين في بخار الروبيديوم. الخطوة الثانية هي استخدام المعدلات البصرية لتشكيل النبضات التي سيتم تخزينها في الذاكرة بالإضافة إلى ضبط تردد شعاع التحكم الذي يتيح امتصاص الرامين.

بعد ذلك ، يتم تخزين نبضات الضوء في خلية روبيديوم يتم توسيع امتصاصها مكانيا بواسطة تدرج المجال المغناطيسي الطولي. الخطوة الأخيرة هي عكس التدرج المغناطيسي لعكس تطور التماسك الذري ، وبالتالي استدعاء نبضات الضوء المخزنة من خلال عملية صدى الفوتون. في النهاية ، يتم استخدام الكشف العصري لقياس خصائص صدى الفوتون الذي تم استدعاؤه.

الميزة الرئيسية لهذه التقنية لأساليبنا الحالية هي أنها تتمتع بأعلى كفاءة مثبتة. يعني الفريد لطبيعة المجال للذاكرة أنه يمكن تخزين مكون التردد لنبضات الضوء على طول خلية غازية. يمكن بعد ذلك استخدام الذاكرة للمعالجة الطيفية لضوء المتجر.

استعد للتجربة عن طريق صنع رنانين حلقيين مخصصين. حدد أسطوانة مجوفة من الألومنيوم السائب لفاصل التجويف. يبلغ طول هذه الأسطوانة حوالي 25 سم.

قم بإعداد مرآتين مسطحتين مع انعكاسية متطابقة في أغطية النهاية. قم بتثبيتها على أحد طرفي فاصل التجويف باستخدام المعالجة الدقيقة. لا تحتاج المرايا إلى لصقها.

بعد ذلك ، ضع حلقة O في غطاء طرفي للطرف المقابل لفاصل التجويف. ضع مرآة منحنية ذات انعكاسية قصوى على الحلقة O. ضع مشغلا كهربائيا بيزو على المرآة وقم بتركيب الغطاء النهائي على فاصل التجويف ، وضغط عناصر الغطاء النهائي على فاصل التجويف للسماح بالتشغيل السريع للمرآة الطرفية.

ابدأ الآن العمل على جهاز الذاكرة. استخدم خلية طويلة هنا ، 20 سم مع نوافذ مطلية مضادة للانعكاس تحتوي على روبيديوم 87 محسن نظائريا ، جنبا إلى جنب مع 0.5 تور من غاز الكريبتون العازل استخدم خلية ملفوفة بسلك التسخين غير المغناطيسي للتجارب. سيتم تغليف خلية الذاكرة الموضحة باللون الأخضر في هذا التخطيطي بثلاثة ملفات لولبية متحدة المركز.

هناك نوعان من الملفات اللولبية الداخلية المتطابقة ذات درجة متغيرة مصممة لإنشاء مجال مغناطيسي متغير خطيا. يتم تركيبها بحيث تتعارض تدرجات الحقول المعنية مع بعضها البعض. يؤدي التبديل بين الملفات اللولبية إلى عكس التدرجات في المجموعة الذرية ويفرض إعادة تشكيل النبض البصري واستدعاء الضوء من الذاكرة.

سينتج الملف اللولبي الخارجي الثالث مجالا مغناطيسيا للتيار المستمر لرفع انحطاط مستويات XEOMIN. لجعل الملفات اللولبية الداخلية ، استخدم عمليات المحاكاة لتحديد دوامة الملعب المتغيرة المطلوبة وطباعة مخططها. لف قطعة الأرض حول أنبوب PVC لتوفير دليل لف السلك.

يجب تصميم الملفات لتجنب تأثيرات الحواف ولها حقول طولية في الغالب. بعد لف وتجميع الملفات اللولبية الثلاثة ، قم بحمايتهم مغناطيسيا بطبقتين من معدن mu. تستخدم التجربة ليزر أحادي الوضع تم ضبطه بالقرب من خط واحد من الروبيديوم D عند 795 نانومتر.

راقب التردد باستخدام مقسم الشعاع وتسليط شعاع من خلال خلية ساخنة تحتوي على نسبة نظائر طبيعية من الروبيديوم. لاحظ التشتت بالقرب من الرنين باستخدام كثبان الرملية للكاميرا ، التردد بحوالي 1.5 جيجا هرتز فوق F يساوي اثنين إلى F أولي يساوي انتقالين للحصول على التردد التقريبي لحزمة التحكم. بعد ذلك على طول المسار البصري ، استخدم مقسم الشعاع لتشكيل عنصر تحكم وشعاع مسبار.

يستمر شعاع المسبار من خلال معدل كهروضوئي مقترن بالألياف وأحد تجاويف الحلقة. استخدم المغير الكهروضوئي المقترن بالألياف مدفوعا بمصدر ميكروويف 6.8 جيجا هرتز لفك شعاع المسبار من عنصر التحكم. تخلص من الأشرطة الجانبية عن طريق قفل تجويف الحلقة على الرنين بشريط جانبي موجب 6.8 جيجا هرتز.

يوجه مقسم الشعاع التالي شعاع الباب إلى المغير البصري kuo للسماح بالتحكم الدقيق في تردده وكثافته. يتم تشغيل المغير بغاوسي معدل لإنتاج نبضة دقيقة من الضوء للتخزين في الخلية. قم بتوجيه شعاع الباب ليتم نقله عبر تجويف حلقة ثانية.

قم بقفل التجويف على تردد شعاع الباب باستخدام شعاع قفل إضافي يتم حقنه في الوضع العكسي للتجويف. أعد تجميع شعاع المسبار وشعاع التحكم في مرآة الإخراج للتجويف حيث تنعكس حزمة التحكم قبل دخولها إلى خلية الذاكرة ، اضبط المسبار المعاد تجميعه وحزم التحكم ليكون لها استقطاب دائري متطابق تقريبا مع لوحة ربع موجة. بعد خلية الذاكرة ، قم بتجريد شعاع التحكم من انتشار الضوء بخلية مرشح مملوءة بمزيج طبيعي من الروبيديوم عند 140 درجة مئوية.

ثم استخدم لوحة موجة الربع الثاني لتحويل النبضات الاحترافية إلى استقطاب خطي قريب. قم بإعداد إعداد الكشف عن العارضة المؤقتة. بعد خلية الذاكرة ، قم بتوجيه شعاع إلى معدل بصري ثالث من Oko لتغيير تردده وتوفير مذبذب محلي للكاشف.

استخدم راسم الذبذبات السريع الذي يتم تشغيله بواسطة برنامج التحكم لالتقاط الإشارة وتخزينها للتجربة. تأكد من أن خلية الذاكرة عند 80 درجة مئوية واضبط طاقة شعاع المسبار. ابدأ البرنامج النصي الذي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر للتجربة.

تبلغ دورة العمل النموذجية حوالي 120 ميكروثانية لتشغيل راسم الذبذبات في وقت مبكر من الدورة. في البداية ، يكون أحد الملفات الداخلية حول خلية الذاكرة قيد التشغيل والآخر مغلقا مما يؤدي إلى تدرج مغناطيسي في اتجاه واحد. بعد تخزين نبضة شعاع prob ، اعكس التدرج لاستدعاء الضوء من الذاكرة.

قم بإيقاف تشغيل سخان خلية الغاز أثناء وقت تخزين الذاكرة لتجنب التداخل مع تشغيل الذاكرة. قم بإيقاف تشغيل شعاع التحكم أثناء تخزين الضوء في الذاكرة إن أمكن. يوضح هذا الشكل خط رامين موسع غير متجانس نموذجي عند تشغيل أحد الملفات المغناطيسية المتدرجة.

يظهر الخط الصلب الرفيع بيانات من قياسات غير متجانسة. يرجع التذبذب إلى النبض بين ضوء المسبار وضوء المذبذب المحلي. يظهر المنحنى المتقطع غلاف هذه البيانات ، شكل خط الرامين الموسع.

هنا ، يتم عرض إشارة ذاكرة صدى متدرج متوسط الكفاءة النموذجية لوقت التخزين القصير في هذا المخطط. يظهر المنحنى الأحمر ملف تعريف شدة نبضة الإدخال ويظهر المنحنى الأزرق إخراج الذاكرة. تم تبديل ملفات التدرج المغناطيسي عند 10 ميكروثانية.

يظهر الصدى الذي تم استدعاؤه على يمين الخط المتقطع. الكثافة غير الصفرية للإخراج قبل المفتاح هي دليل على تسرب الضوء. يمكن استخدام ذاكرة صدى الدرجات عالية الكفاءة هذه في مجموعة متنوعة من التجارب مثل تشكيل النبضات في الوقت المناسب ومساحة التردد وربما بناء مكرر كمي.

لا تنس أن العمل باستخدام الليزر عالي الطاقة يمكن أن يكون خطيرا للغاية. ارتد دائما نظارات أمان بالليزر أثناء تنفيذ هذا الإجراء.