定义
一种基于速度依赖性吸收过程的激光冷却技术。
多普勒冷却是一种激光冷却小颗粒（通常是原子或离子）的技术。 基本原理是光子的吸收和随后的自发发射会导致光力，如果光的频率略低于粒子电子跃迁的中心频率，则光力有助于降低平均粒子速度：
- 原子（或离子或分子）向红色失谐光移动的速度越快，多普勒效应就越能使其与电子跃迁共振。 这意味着光子吸收事件的速率增加，这导致动量的转移，即与运动方向相反的力，从而使原子减速。
- 对于远离光的原子，情况正好相反：（在这种情况下是加速的）光力被多普勒效应所降低。
- 每次吸收事件后不久的自发发射也会产生随机力。 由于自发发射的随机方向，该力平均为零。 只是它的波动阻止了人们到达原子云的任意低温。
最简单的情况是，真空室中的原子束可以用反向传播的单频激光束停止和冷却（在一个空间维度上），首先选择其光学频率略高于原子共振，这样只有最快的原子才能吸收光子。 随后，降低激光频率，使越来越慢的原子参与相互作用，最后所有原子的速度大大降低，速度范围减小（在激光束的方向上）。 这对应于较低的温度，假设热平衡可以通过碰撞重新建立。
扫描激光频率的另一种方法是通过空间变化的磁场（塞曼减慢）扫描原子共振。
多普勒冷却也可用于称为光学糖蜜的布置，其中冷却发生在所有三个维度[5]。
多普勒冷却可实现的最低温度是多普勒极限。 然而，在某些情况下，已经观察到远低于多普勒极限（直至反冲极限区域）的冷却，并将其解释为西西弗斯冷却。
参考文献
[1] T. W. Hänsch and A. L. Schawlow, “Cooling of gases by laser radiation”, Opt. Commun. 13 (1), 68 (1975), doi:10.1016/0030-4018(75)90159-5
[2] V. S. Letokhov, V. G. Minogin and B. D. Pavlik, “Cooling and capture of atoms and molecules by a resonant light field”, JETP 45, 698 (1977)
[3] D. J. Wineland, R. E. Drullinger and F. L. Walls, “Radiation-pressure cooling of bound resonant absorbers”, Phys. Rev. Lett. 40 (25), 1639 (1978), doi:10.1103/PhysRevLett.40.1639
[4] S. Chu et al., “Three-dimensional viscous confinement and cooling of atoms by resonance radiation pressure”, Phys. Rev. Lett. 55 (1), 48 (1985), doi:10.1103/PhysRevLett.55.48
[5] P. D. Lett et al., “Optical molasses”, J. Opt. Soc. Am. B 6 (11), 2084 (1989), doi:10.1364/JOSAB.6.002084
[6] D. J. Wineland and W. M. Itano, “Laser cooling of atoms”, Phys. Rev. A 20 (4), 1521 (1979), doi:10.1103/PhysRevA.20.1521
[7] C. Savage, “Introduction to light forces, atom cooling, and atom trapping” (1995), https://arxiv.org/abs/atom-ph/9510004
[8] R. Chang et al., “Three-dimensional laser cooling at the Doppler limit”, Phys. Rev. A 90 (6), 063407 (2014), doi:10.1103/PhysRevA.90.063407
