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대한전자공학회 학술대회

AC Stark 이동이 선택적 다광자 공명 이온화에 미치는 영향

남백일, 강석찬, 김영순

Published Jan 1, 1990• 0 citations
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한국광학회지•Mar 1, 1990•1 citation
Xe 원자의 14개의 Rydberg 준위들이 강한 레이저 광(6 GW/㎠ 정도까지) 아래서 ac Stark 효과에 의하여 이동하는 것을 약한 파장 가변 레이저를 이용하여 측정하였다. 시공간적으로 두개의 레이저광을 정확하게 일치시킴으로써 모든 준위들이 ponderomotive 값에 거의 일치하여 이동됨을 확인하였다. 강도가 큰 레이저 광을 원자에 조사킬 때 광의 강한 전기장에 의한 여기 준위의 AC Stark 이동이 high-frequency approximation (구속 에너지보다 매우 큰 광에너지에 의한 섭동 이론) 결과에 의하면 ponderomotive 이동이 예상되는데 본 연구를 통하여 그 일치를 확인하였다. 측정한 AC Stark 이동 값을 2광자 공명 3광자 이온화 모델에 사용함으로써 얻은 스펙트럼이 실험 결과와 잘 일치하였다.
수은 원자 증기에 강한 레이저 광(10-20GW/㎠)을 조사하여 수은 원자의 공명 다광자 이온화 과정을 연구하였다. 파장 560.7㎚의 광자 4개를 흡수할 때 공명준위는 6d ¹D₂이다. 수은 증기압(0.1-3.0Torr)과 레이저 파장(559-569㎚)을 변화시키면서 큰 강도의 광원과 원자가 상호작용하여 생기는 AC Stark 이동과 line broadening의 변화를 조사하였고, 원자 밀도의 증가에 따라 이온화율의 증가가 둔화되다가 감소되는 것도 관측되었다. 이동계수 α=-0.6㎝-¹/GW/㎠로 측정되었다. 특히, 이온화율의 레이저 강도 의존성을 나타내는 비선형 차수를 공명 파장에서 측정한 결과 k=3을 얻었으며, 이론적인 결과와 비교하였다.