发布时间：2022年04月
量子光学实验通常要求在液氦温度下对样品进行光学测试。很多实验室装备了多个光学部件来精密组装到光学平台上来实现入射光，高效率的接收从样品处发出的光信息。光学平台上的空间大小在复杂的低温光学实验中变得至关重要。
具有大创新设计的attoDRY800桌面式光学低温恒温器展现了吻合低温光学实验需求的方案：它具有的超低振动低温制冷平台与光学平台高度集成。冷头的位置在一般不使用的光学平台的下方空间内。独特的设计保证了光学平台自由空间的高效使用，各个方向通向样品的光学通道完全不被遮挡。消色差物镜具有高数值空间（N.A.值可达到0.81-0.95）很容易集成到恒温器的真空罩内，物镜也可以放在恒温器的正上方或者侧边。attoDRY800桌面式光学低温恒温器保证低振动和光信号的佳收集效率。
作为闭循环低温恒温器，attoDRY800桌面式光学低温恒温器是取代所有需要灌液氦的低温恒温器的佳选择。无需液氦节约了液氦采购的高昂费用，减少了繁重的维护工作。全自动控制温度从3.8K变化到320K，使长时间的低温测试变得更加简单。
很多成套的低温恒温器设备具有严重的振动问题，样品区域的振动通常有几个微米。而德国attocube公司具有的振动隔离技术，在attoDRY800桌面式光学低温恒温器冷头上测量到的振动只有2.6nm（峰峰值，垂直水平面方向）。因此，attoDRY800适用于对振动要求高的测量。该设备的样品区域可以承载多个attocube公司的低温纳米精度位移器、整套显微镜以及光学探针台等配置。
主要特点：
→ 冷头与光学平台高度集成
→ 超低振动：< 5nm 峰峰值
→ 全自动控温：3.8-320K
→ 温度稳定性：<15mK
→ 样品空间：75mm (直径）
→ 定制真空罩
→ 低温消色差物镜，NA=0.81
→ 自由光学空间，无遮挡
→ 维护成本低（无需液氦）
→ 兼容低温位移器，扫描器，旋转器与倾角器
证实的超低振动：振动噪音数据
右图中的激光干涉仪测试结果是attoDRY800冷台在垂直与水平两个方向的振动的直接测量数据。在垂直方向的振动噪音在200Hz（1500Hz）工作带宽下的峰峰值大约是3纳米（4纳米）,而在水平方向的振动噪音大约是2纳米（17纳米）。超低的振动噪音为进行对振动十分敏感的光学实验提供了保证，例如，光学探针平台、纳米结果的高分辨率光学光谱测试等。 |
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上图中显示了激光干涉仪在工作带宽1500Hz下测试数据的快速傅里叶变换分析的结果。图中的虚线1pm是激光干涉仪本身的噪音背景。
irection | Peak-to-Peak @200 Hz (1500 Hz) | RMS @200 Hz (1500 Hz) | |
vertical | 3 nm (4 nm) | 1.0 nm (1.1 nm) | |
horizontal | 2 nm (17 nm) | 0.6 nm (2.1 nm) |
主要参数
本底压强（样品腔内） | <5e-6mbar |
真空漏气率 | <5e-9 mbar l/s |
制冷时间（包含抽真空时间） | <4.5h to 5K |
温度稳定性 | <15mK |
制冷功率（冷台处） | >170mW@5K |
振动水平（冷台处，垂直方向） | <5nm(峰峰值，1500Hz) |
温度范围 | 3.8-320K |
闭循环压缩机 | |
压缩机功率 | 大：3千瓦 |
压缩机水冷要求 | 水冷（默认），风冷（可选） |
尺寸信息 | |
光学平台 | 标准尺寸：900mm x 1800mm x 305mm （隔振器高度：597mm），其余尺寸可定制， 大150mm x 3000mm |
选配与升级 | |
温度控制器 | 已包含 |
真空泵 | 已包含 |
真空罩 | 基础型，室温物镜-低工作距离型，高真空物镜型，低温物镜型等，可定制 |
电学接线 | 36个用户接线（更多可定制） |
接口 | 直流，交流电学接口，SMA接口，光纤接口 |
样品移动 | 低温位移器与扫描器 |
压缩机升级 | 风冷式 |
氦气管 | 可选13m或者20m长度，标配长度6m |
基本参数 | |
技术特点 | 超低振动，闭循环压缩机与光学平台高度集成 |
样品腔 | 低温高真空，通过导热带制冷样品 |
样品空间 | 75mm（直径） |
更换样品 | 打开真空罩更换，简单方便 |
可操作性 | 全自动控温（软件远程控制温度，真空，制冷，升温，触摸屏） |
噪音&减震 | 超低振动，设计 |
兼容性 | |
共聚焦显微镜 | attoCFM I |
低温拉曼显微镜 | attoRAMAN (可定制) |
低温光学探针平台 | 共聚焦显微，两个光纤探针（侧边激发与探测） |
用户评价：
Our group is working on quantum optics experiments exploiting deter-ministic quantum light sources based on semiconductor quantum dots. The two attoDRY800 systems will be used to probe the mututal two-photon interference of remote quantum emitter located in both cryo-stats. We are keen on the exciting experiments possible with these very stable cryostat systems.
Dr. Heindel, TU Berlin, Institute of Solid State Physics, Berlin, Germany
应用案例：
1. InGaN 量子点：单光子发射
英国牛津大学的R. Taylor 教授与R.A. Oliver 博士的课题组成功的基于attoDR800测量了InGaN量子点的单光子发射现象。在5K低温到200K以上温度范围内，进行了量子点的光学偏振测试。实验中使用了微米-荧光光谱对低温下样品进行了测量。实验表明该量子点光信号很强，在200K以上温度任然具有稳定的光学性能。因而，此类量子点在集成电路中具有应用前景。
参考文献：Prof R.A.Taylor, et al. Nanoscale, 2017, 9, 9421-9427
2. 二维材料：拉曼光谱
国家纳米科学中心的谢黎明教授课题组使用attoDR800测量了单层1T-TaS2的低温拉曼结果。通过分析4K低温到300K以上温度范围内拉曼光谱数据，用户发现了该材料中的相变现象。该工作也对不同厚度材料的相变现象进行了系统研究。该类超薄二维材料在电学器件中具有应用前景，课题组基于该材料制作了室温使用的辐射热测定器，测定器具有反应速度高的特性。
参考文献：Prof Liming XIE, et al. Advanced Materials, 2018, 1800074
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