Coherent scattering of light by Bose-Einstein condensation in a tight confinement

We have observed strong scattering of a probe light by dilute Bose-Einstein condensate (BEC) Rb-87 gas in a tight magnetic trap. The scattering light forms fringes at the image plane. It is found that we can infer the real size of the condensation and the number of the atoms by modelling the imaging system. We present a quantitative calculation of light scattering by the condensed atoms. The calculation shows that the experimental results agree well with the prediction of the generalized diffraction theory, and thus we can directly observe the phase transition of BEC in a tight trap.

利用本征脸方法减少冷原子云吸收成像照片中的干涉条纹

本征脸方法是广泛应用于人脸识别的一种图像处理方法，本文将其引入到原子芯片上囚禁的冷原子云吸收成像照片的图像处理中，以减少其中的干涉条纹，增加信噪比。本文首先介绍了吸收成像照片的标准处理方法以及干涉条纹的产生原因，由于参考照片和吸收成像照片中的干涉条纹会发生随机的相对变化，处理后干涉条纹难以消除。和标准的处理方法相比，本征脸方法不是使用1张而是50张参考照片，利用这些照片重构出一张新的参考照片，这张照片比那50张中的任何一张都更近似于吸收成像照片，因此和只使用1张参考照片相比，处理之后的干涉条纹对比度明显降

Avaliação da estabilidade da cirurgia de avanço mandibular através da superposição de modelos tridimensionais

Embora a cirurgia de avanço mandibular seja considerada um procedimento altamente estável, existem algumas preocupações clínicas em relação a mudanças nos côndilos e nos segmentos proximais, que podem levar a recidiva sagital e abertura de mordida. A avaliação dos resultados da cirurgia através de ferramentas de geração e superposição de modelos virtuais tridimensionais (3D) permite a identificação e quantificação dos deslocamentos e remodelação óssea que podem ajudar a explicar as interações entre os componentes dentários, esqueléticos e de tecido mole que estão relacionados a resposta ao tratamento. Este estudo observacional prospectivo avaliou, através de tomografia computadorizada de feixe cônico (CBCT), mudanças na posição/remodelação 3D dos ramos mandibulares, côndilos e mento. Assim, exames CBCT de 27 pacientes foram adquiridos antes da cirurgia (T1), imediatamente após a cirurgia(T2), e 1 ano após a cirurgia(T3). Uma técnica automática de superposição na base do crânio foi utilizada para permitir a avaliação das mudanças ocorridas nas regiões anatômicas de interesse (RAI). Os deslocamentos foram visualizados e quantificados em mapas coloridos 3D através da ferramenta de linha de contorno (ISOLINE). Pelo teste t pareado compararam-se as mudanças entre T1-T2 e T2-T3. O coeficiente de correlação de Pearson verificou se os deslocamentos ocorridos nas RAI foram correlacionados entre si e entre os tempos de avaliação. O nível de significância foi determinado em 0,05. O avanço mandibular médio foi de 6,813,2mm em T2 e 6,363,41mm em T3 (p=0,13). Entre T2 e T3, a posição do mento variou positivamente (≥2mm) em 5 pacientes negativamente em 7. 12% dos pacientes sofreram recidivas ≥4mm. Para todas as outras RAI avaliadas, apenas a porção inferior dos ramos (lado direito - 2,342,35mm e lado esquerdo 2,972,71mm) sofreram deslocamentos médios >2mm com a cirurgia. No acompanhamento em longo prazo, esse deslocamento lateral da porção inferior dos ramos foi mantido (lado direito - 2,102,15mm, p=0,26; e lado esquerdo -2,762,80, p=0,46), bem como todos os outros deslocamentos observados (p>0,05). As mudanças na posição do mento foram correlacionadas a adaptações pós-cirúrgicas nos bordos posteriores dos ramos (esquerdo r=-0,73 e direito r=-0,68) e côndilos (esquerdo r=-0,53 e direito r=-0,46). Os deslocamentos médios sofridos pelas estruturas do lado esquerdo foram suavemente maiores do que no direito. Correlações dos deslocamentos ocorridos entre T1-T2 e T2-T3 mostraram que: os deslocamentos dos côndilos esquerdos com a cirurgia foram negativamente correlacionados às adaptações pós-cirúrgicas destes (r=-0,51); e que o deslocamento da porção superior do ramo esquerdo com a cirurgia foi correlacionado à adaptação pós-cirúrgica ocorrida nos bordos posteriores (r=0,39) e côndilos do mesmo lado (r=0,39). Pode-se concluir que: (1) os deslocamentos causados pela cirurgia foram de modo geral estáveis no acompanhamento de 1 ano, mas identificou-se uma considerável variação individual; (2) as mudanças pós-cirúrgicas na posição do mento foram correlacionadas a adaptações sofridas pelos côndilos e bordos posteriores dos ramos; e que (3) deslocamentos suavemente maiores causados pela cirurgia nas estruturas do lado esquerdo levaram a maiores adaptações pós-cirúrgicas no segmento proximal deste lado.

Study of dynamical behaviour and fermionization of a bosonic gas in funnel potential

This paper presents a funnel external potential model to investigate dynamic properties of ultracold Bose gas. By using variational method, we obtain the ground-state energy and density properties of ultracold Bose atoms. The results show that the ultracold Bose gas confined in a funnel potential experiences the transition from three-dimensional regime to quasi-one-dimensional regime in a small aspect ratio, and undergoes fermionization process as the aspect ratio increases.

Monte Carlo simulation of cooling induced by parametric resonance

We demonstrate that the parametric resonance in a magnetic quadrupole trap can be exploited to cool atoms by using Bird's method. In our programme the parametric resonance was realized by anisotropically modulating the trap potential. The modulation frequency dependences of temperature and fraction of the trapped atoms are explored. Furthermore, the temperature after the modulation as functions of the modulation amplitude and the mean elastic collision time are also studied. These results are valuable for the experiment of parametric resonance in a quadrupole trap.

Ultra-slow atomic beam generation by velocity selective resonance

We describe a method to generate an ultra-slow atomic beam by velocity selective resonance (VSR). A VSR experiment on a metastable helium beam in a magnetic field is presented and the results show that the transverse velocity of the defected beam can be cooled and precisely controlled to less than the recoil velocity, depending on the magnitude of the magnetic field. We extend this idea to a cold atomic cloud to produce an ultra-slow Rb-87 beam that can be used as a source of an atomic fountain clock or a space clock.

The dispersive properties of an excited-doublet four-level atomic system

We have investigated the dispersive properties of excited-doublet four-level atoms interacting with a weak probe field and an intense coupling laser field. We have derived an analytical expression of the dispersion relation for a general excited-doublet four-level atomic system subject to a one-photon detuning. The numerical results demonstrate that for a typical rubidium D1 line configuration, due to the unequal dipole moments for the transitions of each ground state to double excited states, generally there exists no exact dark state in the system. Close to the two-photon resonance, the probe light can be absorbed orgained and propagate in the so-called superluminal form. This system may be used as an optical switch.

磁四极阱中参量共振诱导的原子冷却

通过周期性地调制势阱，从实验上证明了四极阱的非简谐特性可以被用来冷却被囚禁的原子。该冷却效应是由势阱中热原子的能量选择性逃逸和剩余原子的热平衡所致。研究了调制后的势阱中剩余原子的温度以及原子数对调制频率的依赖关系。另外还证明了参量共振诱导的原子冷却技术也能提高原子的相空间密度。

Guiding neutral atoms with two current-carrying wires and a vertical bias field on the atom chip

We demonstrate the guiding of neutral atoms with two parallel microfabricated current-carrying wires on the atom chip and a vertical magnetic bias field. The atoms are guided along a magnetic field minimum parallel to the current-carrying wires and confined in the other two directions. We describe in detail how the precooled atoms are efficiently loaded into the two-wire guide. We present a detailed experimental study of the motional properties of the atoms in the guide and the relationship between the location of the guide and the vertical bias field. This two-wire guide with vertical bias field can be used to realize large area atom interferometer.

Light-induced evaporative cooling in a magneto-optical trap

This paper presents an experimental demonstration of light-induced evaporative cooling in a magneto-optical trap. An additional laser is used to interact with atoms at the edge of the atomic cloud in the trap. These atoms get an additional force and evaporated away from the trap by both the magnetic field and laser fields. There remaining atoms have lower kinetic energy and thus are cooled. It reports the measurements on the temperature and atomic number after the evaporative cooling with different parameters including the distance between the laser and the centre of the atomic cloud, the detuning, the intensity. The results show that the light-induced evaporative cooling is a way to generate an ultra-cold atom source.

Ultranarrow absorptive spectral line induced by microwave field

This paper investigates the absorptive spectral lines of four-level atomic system driven by a coupling, probe and microwave fields. Due to the perturbation of the microwave field, the original electromagnetically induced transparency is changed to electromagnetically induced absorption and the absorptive spectral line can be very narrow. This ultranarrow spectral line has potential applications to the microwave atomic frequency standard and the measurement of very weak magnetic field.

用于大范围高精度实时位移测量的半导体激光干涉仪

现有的半导体激光干涉仪存在测量精度与测量范围的矛盾。本文提出一种新的实时位移测量半导体激光干涉仪，并分析了干涉仪的测量原理。首先提出一种新的解相算法，它通过两路实时相位探测电路从干涉信号中得到待测量相位，消除了光强波动、初始光程差、电路放大倍数、调制深度、Bessel函数等参数对测量精度的影响，提高了测量精度。其次，提出一种扩大测量范围的技术，并用解包裹电路得到真实相位和待测量的位移, 将测量范围从半个波长提高到几个波长。在实验中，测得喇叭的峰峰值为2361.7nm，重复测量精度为2.56nm，测量时间为

基于偏振度检测的光纤电流传感方案

本文提出了一种将光学谐振腔中多次来回反射所产生的法拉第旋转积累效应转化为光学信号偏振度变化的光纤电流传感方案。这种方案的主要优点是可以克服环境等因素的扰动带来偏振态变化所产生的影响。文中对所提出方案的特性进行了简单的理论分析和模拟计算，并给出了相应的实验结果验证。