Sistema de trampa óptica de dipolo de haz cruzado microintegrado con estabilidad de alineación a largo plazo para tecnologías cuánticas atómicas móviles

Las tecnologías cuánticas utilizan extensivamente la luz láser para la preparación, manipulación y lectura de estados. Para aplicaciones en el campo, estos sistemas deben ser robustos y compactos, lo que impulsa la necesidad de montajes ópticos miniaturizados y altamente estables, así como la integración del sistema. En este trabajo, presentamos un montaje de trampa óptica de dipolo de haz cruzado microintegrado, el XODT, diseñado para atrapar y enfriar ^87Rb. Este montaje acoplado por fibra opera a una longitud de onda de 1064\, nm con hasta 2.5\, W de potencia óptica y realiza una geometría de haz cruzado en espacio libre. El XODT superpone con precisión dos haces enfocados (w₀ 33\,) en sus cinturas en un ángulo de cruce de 45^, logrando una diferencia de posición de 3.4\, y una relación de potencia de 0.998 entre ambos haces con estabilidad a largo plazo. Describimos el diseño y el proceso de ensamblaje en detalle, junto con pruebas ópticas y térmicas con temperaturas de hasta 65\, ^ C. El volumen del sistema de 25\, ml representa una reducción de más de dos órdenes de magnitud en comparación con los montajes macroscópicos típicamente utilizados, mientras demuestra una excepcional robustez mecánica y estabilidad térmica. El XODT está integrado con un montaje MOT 3D de ^87Rb, atrapando 3 10⁵ átomos de una nube atómica enfriada por láser, y no ha mostrado signos de degradación después de dos años de operación.