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![arXiv:1606.00271v1 [physics.atom-ph] 2016 年 6 月 1 日](/simg/e\ede3e4a7d4d8ec7849114fb03a47fcd3eaaae1aa.webp)
arXiv:1606.00271v1 [physics.atom-ph] 2016 年 6 月 1 日
摘要我们提出了一种优化的二极管激光系统，该系统针对激光冷却和原子干涉测量法与超冷的rubidium原子在发声火箭仪上是一个重要的里程碑，这是朝着太空源量子传感器的重要里程碑。设计，组装和合格，梳理微集成的分布式反馈（DFB）二极管激光模块和自由空间光学基准技术，以MAIUS（Micrave in Matter-Wave Intrytrementry in MicroGravity中）的背景下介绍。这个激光系统的体积为21升，质量为27 kg，通过了所有合格测试，用于在发声火箭上进行操作，目前用于生产Bose-Ienstein冷凝物和基于Bragg di raction的bose-einstein冷凝物和执行雾化仪的材料中。MAIUS有效载荷正在预计2016年秋季发布。我们进一步报告了参考激光系统，该系统稳定了rubidium稳定的DFB激光器，该激光器在2015年4月在Texus 51任务中成功地进行了操作。该系统通过剩余的频率稳定整个任务（包括火箭的增强阶段）来表现出高水平的技术成熟度。
探索太空中超冷原子的极限 - SCARAB Bates
在 MAIUS 探空火箭任务中 [ 1 ] 成功产生和研究了原子玻色-爱因斯坦凝聚态，以及在国际空间站 (ISS) 上持续运行的冷原子实验室 (CAL) 用户设施 [ 2 ] 表明，可以在自由落体实验装置中进行超冷原子物理研究。这些实验利用了真空室内自由演化的超冷原子与真空室本身之间不存在差异重力加速度的情况。也就是说，在没有任何故意施加的力的情况下，量子气体仍然惯性地限制在实验装置的观测体积内。在这些装置内进行的实验充分利用了微重力的特性，例如，可以长时间观测自由膨胀的玻色-爱因斯坦凝聚态气体，通过原子光学操控将这些气体的膨胀能量最小化到皮开尔文能量范围 [ 3 , 4 ]。其他实验则利用微重力为超冷原子施加新的捕获几何形状，即通过射频修整磁捕获势产生的球壳（气泡）势，否则这些原子会因重力下垂而严重扭曲 [ 5 ]。已经设想了一个针对微重力下超冷原子和分子气体的综合研究议程，这一愿景正在指导 CAL 及其潜在升级的开发，以及 NASA 和德国航天局 (DLR) 的玻色-爱因斯坦凝聚态和冷原子实验室 (BECCAL) 联合任务的开发 [ 6 ]。如其他地方所讨论的 [7]，自由落体超冷原子实验装置中的无背景电位环境开辟了几个引人注目的研究方向。这些方向包括开发具有增强询问时间的原子干涉仪并利用惯性将物质波限制在物理对象附近的能力；研究相干原子光学，利用长时间追踪近单色物质波演化的能力；研究新型捕获几何中的标量玻色-爱因斯坦凝聚体；研究大型三维体积和均匀条件下的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体和其他量子气体混合物；研究大范围内强相互作用的原子和分子量子气体