Atomová interferometrie
Moderní kvantová mechanická měřicí metoda
Atomová interferometrie je jednou z nejpřesnějších metod měření současnosti a je založena na zákonech kvantové mechaniky. V souladu s tím se za určitých okolností atomy pohybují jako světelné vlny. Vlnový charakter atomů se využívá k provádění velmi přesných měření na základě jejich extrémně krátkých vlnových délek a interferometrie (superpozice vlnění). Atomová interferometrie pracuje s kvalitními, velmi stabilními laserovými systémy, s jejichž pomocí lze atomy chladit. Laserem chlazené atomy jsou základním předpokladem atomové interferometrie. Chlazení atomů je důsledkem jejich zpomalení, které vzniká interakcí (přenosem impulsů) atomů s laserovým světlem.
Oblasti použití atomové interferometrie
Hlavní oblastí použití atomové interferometrie je výzkum. Další oblasti použití jsou např. gravitační gradiometrie a geodézie. Podle objektivu lze rozlišit různé typy atomových interferometrů, kupř. gravimetr volného pádu (pro měření absolutního tíhového zrychlení), supravodivý gravimetr (pro záznam relativních změn gravitace) nebo pružinový gravimetr (pro měření časových změn gravitace na jednom místě nebo mezi různými místy).
Konkrétním příkladem aplikace atomových interferometrů je měření gravitačního pole Země. V atomovém interferometru jsou vlny atomové hmoty štěpeny světelnými pulzy (laserovými paprsky). Výsledné dílčí vlny se pohybují různými cestami a jsou přivedeny k interferenci vychylováním zrcadel. Výsledné složité interferenční obrazce obsahují potřebné informace k určení atomového gravitačního zrychlení a tím i gravitačního pole Země.
Homogenní laserové paprsky jako předpoklad
Vysoce citlivé a extrémně přesné přístroje jsou předpokladem pro komplikované atomové optické procesy. Efektivní koherentní přenos pulsů z fotonů na volně padající atomy lze realizovat pouze konstantní fázovou uniformitou laserových paprsků. Důsledkem nehomogenit intenzity laseru je např. snížená atomová optická účinnost a pokles kontrastu. Pro vysoce výkonné atomové interferometry je proto rozhodující, aby intenzita a fáze laserového paprsku byly velmi homogenní a jednotné.
Optimalizace laserového svazku s ohledem na intenzitu a fázovou homogenitu lze dosáhnout pomocí produktů BeamShaping společnosti asphericon. Generováním cylindrického svazku lze dosáhnout prokazatelně zvýšené atomově-optické účinnosti ve srovnání s Gaussovým svazkem. Základem pro optimalizované tvarování paprsku jsou naše vysoce kvalitní asféry, kterými jsou např. používá se v našem výkonném a|TopShape. Prvotřídní vrstvy mohou doplňovat naše čočky ve výkonu a odolnosti.