多普勒冷卻技術(shù)，是激光制冷技術(shù)中非常重要的一個(gè)冷卻技術(shù)。多普勒冷卻技術(shù)的原理就是通過(guò)激光發(fā)出光子來(lái)阻礙原子的熱運動(dòng)，而這個(gè)阻礙過(guò)程則是通過(guò)減小原子的動(dòng)量來(lái)實(shí)現的。量子力學(xué)提出，原子只能吸收特定頻率的光子，從而改變其動(dòng)量。多普勒效應指出，波在波源移向觀(guān)察者時(shí)頻率變高，而在波源遠離觀(guān)察者時(shí)頻率變低。當觀(guān)察者移動(dòng)時(shí)也能得到同樣的結論。對于原子同樣也是如此，當原子的運動(dòng)方向與光子運動(dòng)相反時(shí)，則此光子的頻率將增大，而當原子運動(dòng)方向于此光子運動(dòng)方向相同時(shí)，則此光子頻率將減小。然后的話(huà)，另一個(gè)物理學(xué)原理就是光雖然沒(méi)有靜質(zhì)量，但其具有動(dòng)量。那么綜合以上幾個(gè)個(gè)物理學(xué)特性，我們就能構建出激光冷卻的簡(jiǎn)單模型。

     激光器的頻率在一定范圍內是可調的，而把激光器的頻率調至略低于某原子的可以吸收的頻率時(shí)，就會(huì )有意想不到的結果。當用這樣一束光照射某一特定的原子時(shí)，就會(huì )發(fā)生這樣的情況。如果原子是向著(zhù)激光束運動(dòng)時(shí)，由于光的多普勒效應，則光子的頻率增加，而原來(lái)激光光子的頻率剛好是略小于原子的可吸收的頻率，則此時(shí)由于多普勒效應則剛好被原子吸收。激光器的頻率在一定范圍內是可調的，而把激光器的頻率調至略低于某原子的可以吸收的頻率時(shí)，就會(huì )有意想不到的結果。當用這樣一束光照射某一特定的原子時(shí)，就會(huì )發(fā)生這樣的情況。如果原子是向著(zhù)激光束運動(dòng)時(shí)，由于光的多普勒效應，則光子的頻率增加，而原來(lái)激光光子的頻率剛好是略小于原子的可吸收的頻率，則此時(shí)由于多普勒效應則剛好被原子吸收。

      而這一吸收表現為動(dòng)量改變。因為光子的運動(dòng)方向與原子的運動(dòng)方向相反，則在光子與原子碰撞之后，原子躍遷到激發(fā)態(tài)，并且動(dòng)量減小，故動(dòng)能也隨之減小。而對于其他運動(dòng)方向的原子，則其對應的光子的頻率不會(huì )增加，所以不能吸收激光束中的光子，所以也不會(huì )有動(dòng)量增加這一現象的發(fā)生，相對于動(dòng)能來(lái)講也是一樣。當我們用多束激光從不同角度來(lái)照射原子，則在不同運動(dòng)方向上的原子的動(dòng)量都會(huì )減小，從而動(dòng)能減小。而由于在激光只減小原子的動(dòng)量，所以在此過(guò)程持續一段時(shí)間后，大多數的原子的動(dòng)量就會(huì )達到一個(gè)很低的水準，從而達到制冷的目的。

　　但此技術(shù)所應用的范圍大多是用于原子冷卻，而對于分子，這種方法很難將其冷卻到超低溫。但超冷分子比超冷原子的意義更大，因為其屬性更為復雜。目前，冷卻分子的方法是將超冷堿原子結合在一起，產(chǎn)生雙堿分子。不久之前，耶魯大學(xué)就曾經(jīng)將氟化鍶(SrF)冷卻到幾百微開(kāi)。

    激光制冷也稱(chēng)反斯托克斯熒光制冷，是正在發(fā)展的新概念的制冷方法其基本原理是反斯托克斯效應，利用散射與入射光子的能量差實(shí)現制冷。反斯托克斯效應是一種特殊的散射效應，其散射熒光光子波長(cháng)比入射光子波長(cháng)短?！∫虼?，散射熒光光子能量高于入射光子能量，其過(guò)程可簡(jiǎn)單理解為：用低能量激光光子激發(fā)發(fā)光介質(zhì)，發(fā)光介質(zhì)散射出高能量的光子，將發(fā)光介質(zhì)中的原有能量帶出介質(zhì)而制冷。與傳統制冷方式相比，激光起到了提供制冷動(dòng)力的作用，而散射出的反斯托克斯熒光則是熱量載體。