CN115236865A - 一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置 - Google Patents

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CN115236865A CN202210869765.3A CN202210869765A CN115236865A CN 115236865 A CN115236865 A CN 115236865A CN 202210869765 A CN202210869765 A CN 202210869765A CN 115236865 A CN115236865 A CN 115236865A
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Abstract

本发明公开了一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置，利用阶段切换单元，在不同阶段控制电流源输出相应电流，对电动调焦透镜的焦距进行调节，进而控制束腰位置在实验腔体内从起点A向终点B附近平滑移动。本发明结构简单紧凑，没有机械运动器件，即避免了电机产生电磁噪声和振动对系统的干扰。又不需要避让运动结构造成空间的浪费。用光阑取样反馈控制法，消除了由于电动调焦透镜的热效应导致的束腰位置的轴向漂移，从而可以精确地控制转移系统的起点和终点位置。使整个系统的稳定性得到极大提高。

Description

一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置
技术领域
本发明属于冷原子转移技术领域，具体涉及一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置。
背景技术
自实现激光冷却以来，冷原子由于其速度小，温度低，原子能级谱线精细，物质波波长等特殊的物理性质，不论在科研还是应用方面都得到了广泛的发展，在科研方面玻色-爱因斯坦凝聚态，费米简并气体已成为研究超冷超流等凝聚态物理领域物理问题理想的量子模拟平台，超冷里德堡原子由于处于高激发态，寿命长，易操控，在量子计算和量子存储方面具有重要的研究价值原子光学等，在应用方面基于冷原子性质而开发的仪器，如原子干涉仪，原子钟等实现了对时间的精确测量和对空间的精确导航定位，这些技术对社会的发展起到了越来越重要的作用。
冷原子一般都是利用激光冷却和磁光阱技术从原子的背景气体中俘获，为了俘获更多的原子一般会增加原子的饱和蒸气压，这样背景的真空度必然会下降，这样会导致另外一个问题，即冷原子团与背景热原子碰撞导致的加热，寿命会降低。为了获得长寿命，低温度的冷原子团一般需要将从背景气体中俘获的冷原子团转移到更高真空度的空间位置。这就需要利用特殊的空间转移技术实现原子团的空间转移。目前囚禁原子团的势阱结构主要有两种：磁阱和光偶极阱，磁阱最简单的构型为一对反赫姆霍兹线圈组成，利用原子的固有磁矩将处于弱场囚禁态的原子囚禁在磁场的最低点，光偶极阱是利用光对原子的感生光偶极力将原子囚禁在光强的极值处(和光的失谐量有关)。原子空间转移的原理就是缓慢的改变磁场最小点或者光的束腰位置两种方式，磁场转移主要分为两种方法：第一种方式是将一对反赫姆霍兹线圈固定在电控位移台上，通过缓慢移动线圈的位置完成原子团的转移。第二种方式为通过动态控制一系列安装在转移路径上的线圈的电流大小，使磁场的最小点缓慢移动。第一种方式的优点是结构简单，只需要控制一对线圈的位置即可完成转移，缺点是电控位移台移动的过程中会产生振动导致原子团的加热，二是驱动电机的内部线圈产生的磁场会对环境磁场产生干扰，三是线圈移动的路径上不能放置其他机械结构件，限制了实验腔附近光路的搭建空间。第二种方式可以克服以上缺点，但制作和安装过程非常复杂，对后续的控制过程和维护要求很高，一旦其中一对线圈出现问题，修复的工作量会很大。光阱囚禁原子相对于磁阱而言其控制更加灵活，可以构建多种类型的势阱结构，而且其可以囚禁所有内态结构的原子(磁场只能囚禁弱场囚禁态)的优点。当前实现光阱的原子团转移是将透镜固定在电动位移台上，通过改变透镜的位置来实现束腰位置的改变，进而实现原子团的转移，但这样的方式和动态转移线圈的位置同样的缺点，一是驱动电机的内部线圈产生的磁场会对环境磁场产生干扰，三是透镜移动的路径上不能放置其他机械结构件，限制了实验腔附近光路的搭建空间。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供了一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置，包括单模保偏光纤，经单模保偏光纤输出的远红失谐线偏振激光经准直透镜获得准直光，准直光经第一反射镜反射后，依次透过二分之一波片、第一偏振分光棱镜、第一四分之一波片后依次经第二反射镜和第三反射镜反射，再经过电动调焦透镜、第二四分之一波片以及定焦透镜后，再经第四反射镜反射后入射第五反射镜，大部分光由第五反射镜反射后形成囚禁光，剩下少部分光透过第五反射镜，囚禁光反射进入实验腔体内。
透射第五反射镜的光经第六反射镜反射后通过第二二分之一波片入射第二偏振分光棱镜，一部分光经第二偏振分光棱镜反射后，部分通过第一针孔光阑进入第一PD探测器，另一部分光透射第二偏振分光棱镜后，通过第三二分之一波片入射第三偏振分光棱镜，一部分光经第三偏振分光棱镜反射后部分通过第二针孔光阑进入第二PD探测器，第一PD探测器的输出值和第一设定值分别输入到第一相减模块中，第一相减模块将第一PD探测器的输出值和第一设定值的第一差值输入到第一PID模块中，第一PID模块对第一差值进行PID运算，输出第一电流源调节量到阶段切换单元；第二PD探测器的输出值和第二设定值分别输入到第二相减模块中，第二相减模块将第二PD探测器的输出值和第二设定值的第二差值输入到第二PID模块中，第二PID模块对第二差值进行PID运算，输出第二电流源调节量到阶段切换单元，阶段切换单元与电流源连接，电流源与电动调焦透镜连接。
当囚禁光在实验腔体内的束腰位置位于起点A时，经第五反射镜透射的光的束腰位置位于第二偏振分光棱镜和第一针孔光阑之间，第一PD探测器的输出值为第一设定值；当囚禁光在实验腔体内的束腰位置位于终点B时，透射第二偏振棱镜的光的束腰位置位于第三偏振分光棱镜和第二针孔光阑之间，第二PD探测器的输出值为第二设定值。
如上所述第一偏振分光棱镜周围设置有吸收反射光的第一黑体和第二黑体，透射第三偏振棱镜的光经第三黑体吸收。
在光阱装载阶段，阶段切换单元首先输出初始电压值到电流源，电流源依据初始电压值对电动调焦透镜调节，然后阶段切换单元再输出第一电流源调节量到电流源，电流源依据第一电流调节量对电动调焦透镜调节；
在光阱转移阶段，阶段切换单元根据转移加速度曲线输出对应的加速度调节量到电流源，电流源依据加速度调节量对电动调焦透镜调节；
原子抵达阶段，阶段切换单元输出第二电流源调节量到电流源，电流源依据第二电流调节量对电动调焦透镜调节。
本发明相对于现有技术，具有以下优点：
1、磁阱只能转移特定的弱场囚禁态的原子，利用光阱可以转移任何内态的原子。
2、不需要对磁场的大线圈电流进行控制，都是利用标准化的光学器件搭建而成，结构更简单，操控更加灵活，更改转移系统参数更加方便。
3、调焦光阱转移方案相比于传统的光阱转移方案结构更加简单紧凑，没有机械运动器件，即避免了电机产生电磁噪声和振动对系统的干扰。又不需要避让运动结构造成空间的浪费。
4、用光阑取样反馈控制法，消除了由于电动调焦透镜的热效应导致的束腰位置的轴向漂移，从而可以精确地控制转移系统的起点和终点位置。使整个系统的稳定性得到极大提高。
附图说明
图1为本发明的电动调焦透镜的原理示意图；
图2为本发明的光学转移系统的结构示意图；
图3为本发明的探测器布置原理示意图；
图4为本发明的伺服反馈系统的结构示意图；
图5为本发明的冷原子转移状态示意图。
其中：
1、电动调焦透镜；
2、定焦透镜；
3、单模保偏光纤；
4、准直透镜；
5-1、第一反射镜；5-2、第二反射镜；5-3、第三反射镜；5-4、第四反射镜；
5-5、第五反射镜；(反射率为99％左右)；5-6、第六反射镜；
6-1、第一二分之一波片；6-2、第二二分之一波片；6-3、第三二分之一波片；
7-1、第一偏振分光棱镜；7-2、第二偏振分光棱镜；7-3、第三偏振分光棱镜；
8-1、第一黑体；8-2、第二黑体；8-3、第三黑体；
9-1、第一四分之一波片；9-2、第二四分之一波片；
10、实验腔体；
11-1、第一针孔光阑；11-2、第二针孔光阑；
12-1、第一PD探测器；12-2、第二PD探测器。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置，利用一种可以通过输入电流控制其焦距大小的电动调焦透镜，并联合配套的光路结构，即可以长距离的改变束腰位置，又可以在转移的过程中保持束腰半径基本不变。如图1所示，冷原子转移的基本构型采用如下构型：平行光从电动调焦透镜1(焦距为f1)入射，然后在通过定焦透镜2(焦距为f2)后聚焦，聚焦的位置即囚禁原子的势阱的中心，根据光线传输矩阵：
Figure BDA0003760111800000051
其中，r为偏离光轴距离，r0为偏离光轴初始距离，α为发散角，
Figure BDA0003760111800000052
为自由空间变换矩阵，d∈{d1，d2}(d1为电动调焦透镜1与定焦透镜2之间的距离，d2为定焦透镜2与聚焦位置A之间的距离)，
Figure BDA0003760111800000053
为薄透镜传输矩阵，f∈{f1，f2}(f1为电动调焦透镜1的焦距，f2为定焦透镜2的焦距)，d2是起点A到终点B的距离。由此可见，当d1＝f2时，
Figure BDA0003760111800000054
为固定值，在转移过程中不断改变f1，其束腰半径保持不变。
本发明中，光学转移系统如图2所示，远红失谐(线偏振)激光(单模保偏光纤3输出后)经准直透镜4获得准直光，准直光经第一反射镜5-1反射后，依次透过二分之一波片6-1、第一偏振分光棱镜7-1、第一四分之一波片9-1(此波片的意义在于阻止后续光学器件表面反射回来的激光重新进入单模保偏光纤，造成光纤端面的损伤，原理是激光前后两次通过四分之一波片后偏振方向旋转90度，然后从第一偏振分光棱镜7-1反射方向输出，主要原因在于电动调焦透镜1的表面的反射率较高，之前遇到过光纤端面损伤的情况)后依次经第二反射镜5-2和第三反射镜5-3反射，再经过电动调焦透镜1、第二四分之一波片9-2(此玻片的意义在于激光通过第一四分之一波片9-1之后为圆偏振光，而我们系统需要的是线偏振光，所以需要再次通过此四分之一波片后调整为线偏振光)以及定焦透镜2后，再经第四反射镜5-4反射后入射第五反射镜5-5，大部分光由第五反射镜5-5反射后形成囚禁光，另一部分(极少一部分，小于1％)光透过第五反射镜5-5，囚禁光反射进入实验腔体10内，通过调节电动调焦透镜1的焦距，进而改变囚禁光在实验腔体10内的束腰位置(即原子的囚禁位置)，第一偏振分光棱镜7-1周围设置有吸收反射光的第一黑体8-1和第二黑体8-2。
为保证光路的稳定性，用于囚禁原子的远红失谐激光(以囚禁铷87原子为例，可采用1064nm激光，可使用市面上常规的单模光纤激光器作为光源)经单模保偏光纤1传输至实验腔体10附近，光纤之前的光路利用声光调制器完成对激光强度和开光的快速控制，此处不再描述，光纤之后首先经准直透镜4获得准直光斑，再通过第一二分之一波片6-1和第一偏振棱镜7-1进行偏振纯化，被滤除的光经过第一黑体8-1回收，为防止电动调焦透镜1表面反射的光回到光纤耦合头烧坏光纤端面，需加入第一四分之一波片9-1，这样反射回来的光再次通过第一四分之一波片9-1后其偏振会旋转90度，经过第一偏振棱镜7-1后会反射入第二黑体8-2，激光再经过电动调焦透镜1和定焦透镜2后，再经第四反射镜5-4、第五反射镜5-5调节光斑的方位进入实验腔体10并聚焦到需要囚禁原子团的位置。
在不考虑电动调焦透镜1的温度变化时，其焦距与注入电流为完美的线性关系，但在实际应用过程中，在对电动调焦透镜1注入电流时，由于电流热效应的影响，会导致其束腰位置随着温度的变化而产生轴向的空间漂移，虽然漂移量非常小(每摄氏度为5um左右)，但对原子转移系统的稳定性和重复性会造成很大的影响，为了保证该转移系统的稳定性和重复性，以及对原子团位置的精确操控，必须要消除温度导致的束腰位置不稳定性带来的影响，本发明引入了针对束腰位置变化的伺服反馈系统。
如图3所示，沿着光轴距离束腰位置约瑞利长度的位置放置第一针孔光阑11-1，第一针孔光阑11-1的直径为经准直透镜4获得准直光斑的直径的四分之一左右，当束腰位置发生变化时，通过第一针孔光阑11-1抵达第一PD探测器12-1的光功率会发生变化，根据计算可以证明，在轴向一定的空间内束腰位置的变化量和抵达功率呈正相关关系。因此可以通过束腰位置和PD探测信号的关系构建伺服反馈系统。
如图4所示，伺服反馈系统包括第一针孔光阑11-1、第一PD探测器12-1、第一相减模块、第一PID模块、第二针孔光阑11-2、第二PD探测器12-2、第二相减模块、第二PID模块、阶段切换单元、以及电流源。
透射第五反射镜5-5的光经第六反射镜5-6反射后通过第二二分之一波片6-2入射第二偏振分光棱镜7-2，一部分光经第二偏振分光棱镜7-2反射后，部分通过第一针孔光阑11-1进入第一PD探测器12-1，另一部分光透射第二偏振分光棱镜7-2后，通过第三二分之一波片6-3入射第三偏振分光棱镜7-3，一部分光经第三偏振分光棱镜7-3反射后部分通过第二针孔光阑11-2进入第二PD探测器12-2，另一部分光透射第三偏振棱镜7-3后经第三黑体8-3吸收。
根据电动调焦透镜1所处位置的温度传感器测量，在电动调焦透镜1的温度为21摄氏度时进行对其设定值进行标定，当囚禁光在实验腔体10内的束腰位置位于起点A时，经第五反射镜5-5透射的光的束腰位置位于第一针孔光阑11-1前的位置A’处，A’处位于第二偏振分光棱镜7-2和第一针孔光阑11-1之间，此时第一PD探测器12-1的输出值为第一设定值；当囚禁光在实验腔体10内的束腰位置位于终点B时，透射第二偏振棱镜7-2的光的束腰位置位于第二针孔光阑11-2前的位置B’处，B’处位于第三偏振分光棱镜7-3和第二针孔光阑11-2之间，此时第二PD探测器12-2的输出值为第二设定值。
第一PD探测器的输出值和第一设定值分别输入到第一相减模块中，第一相减模块将第一PD探测器的输出值和第一设定值的第一差值输入到第一PID模块中，第一PID模块对第一差值进行PID运算，输出第一电流源调节量到阶段切换单元；第二PD探测器的输出值和第二设定值分别输入到第二相减模块中，第二相减模块将第二PD探测器的输出值和第二设定值的第二差值输入到第二PID模块中，第二PID模块对第二差值进行PID运算，输出第二电流源调节量到阶段切换单元。
在原子转移过程中需要在两个阶段对束腰位置进行精确控制，第一个为将原子从磁阱中转移到光阱的阶段，此时束腰位置对转移效率影响很大，第二个为转移完成之后的束腰位置，因为转移之后该激光光束需要和后续系统装置进行精确地配合，只有每次转移之后的束腰位置保持一致，后续的光电系统才能精确地控制该原子团。所以整个转移过程，在转移的开始和结束两个阶段需要进行对束腰位置的精准控制。
在将囚禁光在实验腔体10内的束腰位置从实验腔体10内的磁阱中调整到起点A时，阶段切换单元输出第一电流源调节量到电流源，电流源根据第一电流源调节量反馈调整输入到电动调焦透镜1的电流，使得囚禁光在实验腔体10内的束腰位置自磁阱位置调整到起点A处；
在将囚禁光在实验腔体10内的束腰位置调整到终点B时，阶段切换单元输出第二电流源调节量到电流源，电流源根据第二电流源调节量反馈调整输入到电动调焦透镜1的电流，使得囚禁光在实验腔体10内的束腰位置调整到终点B处。
整个转移过程可以分为以下几个阶段：
阶段1、光阱装载阶段，具体包括以下步骤：
步骤1.1、首先阶段切换单元输出初始电压值V0到电流源，控制电流源输出电流到电动调焦透镜1，使实验腔体10内的束腰位置处于磁阱中心附近。
步骤1.2、第一PD探测器的输出值和第一设定值分别输入到第一相减模块中，第一相减模块将第一PD探测器的输出值和第一设定值的第一差值输入到第一PID模块中，第一PID模块对第一差值进行PID运算，输出第一电流源调节量到阶段切换单元，阶段切换单元输出第一电流源调节量到电流源，电流源根据第一电流源调节量反馈调整输入到电动调焦透镜1的电流，使得囚禁光在实验腔体10内的束腰位置自磁阱中心附近调整到磁阱中心位置，也即起点A处。
光阱装载阶段需要注意的问题：
(a)、电流源输出的限定在可锁定的上下限范围内。
(b)、在反馈的过程中尽量保持原子的绝热条件，对误差的响应过程要慢，避免并最小化原子的加热损失，所以第一PID模块需要设定合理的P和I参数。
阶段2、光阱转移阶段：将束腰位置从起点A向终点B附近平滑移动。
由于转移距离长，不适合做反馈控制，阶段切换单元只需要一个平滑的转移曲线输入到电流源即可。
转移过程采用如图5所示的平滑的转移曲线，分别为束腰位置移动的加速度a与时间t的转移加速度曲线(起点A向终点B附近平滑移动过程中，加速度a由0匀速增加到最大正加速度，然后由最大正加速度匀速减小到最小负加速度，再由最小负加速度匀速变为0)，束腰位置移动的速度v与时间t的转移速度曲线(与转移加速度曲线对应)，束腰位置相对于起点A移动的距离与时间t的转移距离曲线(与转移加速度曲线对应)，目的是使系统保持绝热状态，以降低对原子团的加热，在转移距离固定的情况下，转移时间应根据系统的加热速率进行优化，阶段切换单元根据转移加速度曲线或转移速度曲线或转移距离曲线输出对应的加速度调节量或速度调节量或距离调节量到电流源，电流源依据加速度调节量或速度调节量或距离调节量对电动调焦透镜1调节，使得原子从起点A向终点B附近平滑移动的过程中，原子的加速度或速度或者距离满足转移加速度曲线或者转移速度曲线或者转移距离曲线。
上述加速度调节量或速度调节量或距离调节量均为对应的电压信号。
阶段3、原子抵达阶段：精确控制实验腔体10内的束腰位置位于终点B。
第二PD探测器的输出值和第二设定值分别输入到第二相减模块中，第二相减模块将第二PD探测器的输出值和第二设定值的第二差值输入到第二PID模块中，第二PID模块对第二差值进行PID运算，输出第二电流源调节量到阶段切换单元。阶段切换单元输出第二电流源调节量到电流源，电流源根据第二电流源调节量反馈调整输入到电动调焦透镜1的电流，使得囚禁光在实验腔体10内的束腰位置调整到终点B处。
原子抵达阶段需要注意的问题：
(a)、电流源输出的电压限定在可锁定的上下限范围内。
(b)、在反馈的过程中尽量满足原子的绝热条件，这就要求对误差的响应要慢，避免造成原子的加热损失，因此需要设定合理的P和I参数。
阶段4、后续实验阶段：在蒸发冷却过程中束腰位置保持不变。
蒸发冷却过程中光强一直在变，可将第一PD探测器和第二PD探测器的比例作为探测信号。然而电动调焦透镜1的温度效应是一个慢变量，此阶段也可不做反馈控制，只需要设定为上阶段结束前最后的输出电压即可。
以上过程所使用的第一PID模块、第二PID模块、以及阶段切换单元采用labview软件平台，采用NI公司PXI-4461模拟信号采集板卡的模拟采集通道采集第一PID模块和第二PID模块的信号，阶段切换单元的输出通过NI公司PXI-4461模拟信号采集板卡的模拟输出通道进行输出。该板卡具有两路模拟采集通道，两路模拟输出通道。程序可以完成转移过程不同阶段的转换。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (5)

1.一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置，包括单模保偏光纤(3)，其特征在于，经单模保偏光纤(3)输出的远红失谐线偏振激光经准直透镜(4)获得准直光，准直光经第一反射镜(5-1)反射后，依次透过二分之一波片(6-1)、第一偏振分光棱镜(7-1)、第一四分之一波片(9-1)后依次经第二反射镜(5-2)和第三反射镜(5-3)反射，再经过电动调焦透镜(1)、第二四分之一波片(9-2)以及定焦透镜(2)后，再经第四反射镜(5-4)反射后入射第五反射镜(5-5)，大部分光由第五反射镜(5-5)反射后形成囚禁光，剩下少部分光透过第五反射镜(5-5)，囚禁光反射进入实验腔体(10)内。
2.根据权利要求1所述一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置，其特征在于，透射第五反射镜(5-5)的光经第六反射镜(5-6)反射后通过第二二分之一波片(6-2)入射第二偏振分光棱镜(7-2)，一部分光经第二偏振分光棱镜(7-2)反射后，部分通过第一针孔光阑(11-1)进入第一PD探测器(12-1)，另一部分光透射第二偏振分光棱镜(7-2)后，通过第三二分之一波片(6-3)入射第三偏振分光棱镜(7-3)，一部分光经第三偏振分光棱镜(7-3)反射后部分通过第二针孔光阑(11-2)进入第二PD探测器(12-2)，第一PD探测器的输出值和第一设定值分别输入到第一相减模块中，第一相减模块将第一PD探测器的输出值和第一设定值的第一差值输入到第一PID模块中，第一PID模块对第一差值进行PID运算，输出第一电流源调节量到阶段切换单元；第二PD探测器的输出值和第二设定值分别输入到第二相减模块中，第二相减模块将第二PD探测器的输出值和第二设定值的第二差值输入到第二PID模块中，第二PID模块对第二差值进行PID运算，输出第二电流源调节量到阶段切换单元，阶段切换单元与电流源连接，电流源与电动调焦透镜(1)连接。
3.根据权利要求2所述一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置，其特征在于，当囚禁光在实验腔体(10)内的束腰位置位于起点A时，经第五反射镜(5-5)透射的光的束腰位置位于第二偏振分光棱镜(7-2)和第一针孔光阑(11-1)之间，第一PD探测器(12-1)的输出值为第一设定值；当囚禁光在实验腔体(10)内的束腰位置位于终点B时，透射第二偏振棱镜(7-2)的光的束腰位置位于第三偏振分光棱镜(7-3)和第二针孔光阑(11-2)之间，第二PD探测器(12-2)的输出值为第二设定值。
4.根据权利要求3所述一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜(7-1)周围设置有吸收反射光的第一黑体(8-1)和第二黑体(8-2)，透射第三偏振棱镜(7-3)的光经第三黑体(8-3)吸收。
5.根据权利要求4所述一种基于伺服反馈电动调焦透镜的冷原子长距离转移装置，其特征在于，
在光阱装载阶段，阶段切换单元首先输出初始电压值到电流源，电流源依据初始电压值对电动调焦透镜(1)调节，然后阶段切换单元再输出第一电流源调节量到电流源，电流源依据第一电流调节量对电动调焦透镜(1)调节；
在光阱转移阶段，阶段切换单元根据转移加速度曲线输出对应的加速度调节量到电流源，电流源依据加速度调节量对电动调焦透镜(1)调节；
原子抵达阶段，阶段切换单元输出第二电流源调节量到电流源，电流源依据第二电流调节量对电动调焦透镜(1)调节。
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