原子束计算全息技术的原理与实现！.PDF

第 卷 第 期 年 月 物 理 学 报 L$ , $##/ , ， ， ， N6A (L$ +6 (, 1O7*A $##/ （ ） ###8/$%#H$##/HL$ #, H#’,,8#L 1;1 0JM)=;1 )=+=;1 #$##/ ;B*P ( 0BQC ( )6R ( %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 原子束计算全息技术的原理与实现! 石建平 陈旭南 高洪涛 陈献忠 （中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室，成都 !#$#% ） （ 年 月 日收到； 年 月 日收到修改稿） $##$ % $##$ ’ $’ 提出用计算全息技术来实现原子束全息成像，降低了原子束全息的实现难度 首先论述了原子束的波动性质 ( 以及如何形成相干性能良好的准单色原子波包，然后讨论了原子束计算全息片的设计步骤，并给出了制作完成的 )*+ 薄膜计算全息片，最后详细介绍了原子束全息的实现方案( 关键词：原子束全息，计算全息，磁光冷却 ： ， ， !## ,$,#- ,$,#. /$’#0 此如果像一般光学全息那样通过引入参考光束来实 2 引 言 现原子束全息是很困难的，所以本文提出采用计算 全息技术来实现原子束全息，它不需要物体、光源、 全息术是%,’ 年34567 在研究电子显微镜时发 光路、记录介质的实际存在，就能设计制作出所需的 明的，电子波是一种物质波，相干性差，因此发明之 计算全息片，可以方便的实现原子束全息( 初研究进展非常缓慢 世纪 年代随着具有高 ( $# !# 度相干性的激光的出现使得全息技术在光学领域的 $ 2 原子束的波动性 研究和应用得到了迅速的发展，远远超过了在物质 波领域的研究 近年来，随着凝聚态物理的发展，有 由波粒二象性原理可知，任何运动的实物粒子 ( 关激光冷却原子，并利用磁场与光波构成的磁 光陷 均可以看成是一种波动，称着物质波( 原子波就属于 8 阱捕陷冷却后的低速原子，使大量原子处于同一量 物质波范畴，它是一种概率波，其运动规律遵从量子 子态上形成玻色 爱因斯坦凝聚（ ）的关键技术 力学中的薛定谔方程，当哈密顿量不显含时间时，薛 8 9:; ［］ 定谔方程可以写作 已经取得重大突破 高密度、长相干波长是原子 ( !$ $ ， （）