介绍了一种以电脑程序模拟计算线圈分布的方法,以精确匹配作为锶原子光晶格钟中作为冷却装置的塞曼减速器的理论塞曼磁场。说明了优化设计程序的算法结构及基本流程,并对实验中的实际塞曼磁场和锶原子光晶格钟磁光阱信号进行测量。这种设计方法完全基于电脑程序的模拟运算,可以根据实际情况改变物理参数和磁场模型,并迅速有效地计算出与之匹配的线圈分布。计算磁场相对于理论磁场的均方根(RMS)达到2.17×10-4 T,实现了较高的磁场匹配度。

讨论了三能级原子在消逝波光场作用下的Sisyphus冷却和几何冷却机制, 通过蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法分别模拟了消逝波光场在方锥形势阱和圆锥形势阱两种情况下对原子冷却的动力学过程, 并计算了原子在不同的失谐量、激光功率及消逝波的判断宽度下的冷却情况。 结果表明, 增大消逝波的激光功率能有效地减少原子的损耗, 但对冷却结果影响不大； 而消逝波的判断宽度不够宽时, 结果偏差较大； 对于方锥形势阱, 失谐量越小, 原子的最终温度也越低； 在其它条件相同的情况下, 方锥形势阱比圆锥形势阱更有效, 原子能达到更低的温度和更高的密度, 因而在原子光学, 如原子干涉仪、 原子激光等应用中更为有用。