Potencjały plazmonowe dla zimnych atomów

W Laboratorium Zimnych Atomów przy Powierzchni prowadzone są badania układu optycznego lustra dipolowego działającego na badzie polarytonów plazmonów powierzchniowych (SPP) dla atomów rubidu. SPP są wzbudzane przy pomocy światła na metalicznych strukturach periodycznych, co powoduje silne wzmocnienie pola elektromagnetycznego przy powierzchni oraz generację potencjału odpychającego działającego na atomy. W celu znalezienia optymalnej struktury przebadano trzy rodzaje siatek dyfrakcyjnych: odbiciową, transmisyjną oraz odpowiednio przygotowaną płytę DVD. Obliczenia numeryczne pozwoliły na określenie, jakie parametry zapewnią najlepsze wzmocnienie pola przy powierzchni i tak przygotowane siatki były testowane pod kątem wzbudzenia SPP. Siatki, dla których uzyskano najlepsze wyniki zostały użyte w układzie lustra dipolowego dla atomów rubidu.

In the Laboratory of Cold Atoms near Surfaces are conducted studies on ultracold atomic gases regarding their trapping and manipulation. Experimental realisation is obtained by means of generating precise plasmonic potentials, which can be used for abovementioned atoms' trapping and guiding. The required plasmonic potential can be created by means of optical dipole mirror based on a metallic diffraction grating. In order to find optimum periodic structure, three kinds of diffraction gratings were investigated: reflective diffraction grating, transmission diffraction grating and commercially available the DVDR disc after modifications. A number of numerical calculations were performed to find the best parameters of the gold gratings and subsequently the fabricated structures were optically tested. Afterwards, the most effective grating structures were used in the experiment and other numerical simulations were performed in order to calculate the electric field intensity distribution above the grating structure.