MOT 装载优化

利用 Quatm 的参数扫描和多维时序控制，自动优化磁光阱装载效率。

功能介绍

该实验通过继承 Experiment 基类，实现对磁光阱（MOT）磁场线圈、冷却光和回泵光的协同控制。实验支持自动扫描磁场梯度和冷却光失谐两个维度，每次运行后通过吸收成像测量原子数，最终找到最优的 MOT 装载参数组合。

代码结构

  • 导入 Experiment 基类和参数类型
  • 定义 MOTLoadExperiment 类
  • 在 build() 中声明设备和扫描参数
  • 在 run() 中编排装载—压缩—探测时序

类：MOTLoadExperiment

简短功能介绍

继承自 Experiment 的实验类，负责 MOT 装载的完整自动控制流程。

方法：build()

功能：声明实验中使用的设备和可调参数。

参数声明：

  • b_gradient：磁场梯度（NumberValue，单位 G/cm）
  • cooling_detuning：冷却光失谐（NumberValue，单位 MHz）
  • loading_time：装载时间（NumberValue，单位 s）
  • tof_time：自由飞行时间（NumberValue，单位 ms）

设备声明：

  • trap_coil_x、trap_coil_y、trap_coil_z：DAC 控制的磁场线圈
  • cooling_aom、repump_aom：TTL 控制的激光开关
  • camera_trigger：相机触发 TTL

方法：run()

功能：单次 MOT 装载—探测的执行逻辑。

主要步骤：

  1. 设置磁场线圈电流，建立梯度磁场
  2. 开启冷却光和回泵光，开始装载原子
  3. delay(loading_time) 等待装载完成
  4. 关闭磁场和冷却光，开始自由飞行
  5. delay(tof_time) 等待原子云膨胀
  6. 触发探测光脉冲和相机曝光
  7. 分析吸收图像，通过 DataClient 推送原子数

参数扫描

在 GUI 中为 b_gradient 和 cooling_detuning 设置扫描范围，Quatm 自动遍历所有组合，每次运行记录对应原子数。扫描完成后可绘制二维装载效率图谱。

涉及的设备

Trap 线圈（DAC×3）、冷却光 AOM（TTL+DAC）、回泵光（TTL）、探测光（TTL）、相机触发（TTL）、吸收成像相机