Théorie quantique du cycle de pompage optique

Claude N. Cohen-Tannoudji

Claude N. Cohen-Tannoudji

Jaques Vanier

Un bref aperçu de l'importance de la technique du pompage optique dans le domaine des étalons atomiques de fréquence est présenté.

J.P. Barrat, Claude N. Cohen-Tannoudji

On étudie de façon détaillée les processus d'absorption et d'émission de photons de résonance optique par un ensemble d'atomes. Le rayonnement est traité quantiquement ; l'ensemble des atomes, représenté par une matrice densité dans l'état excité et l'état fondamental. On montre que sous l'influence de l'excitation lumineuse, l'état fondamental acquiert une durée de vie finie et une self-énergie. Des équations différentielles sont obtenues qui décrivent l'effet des différentes étapes du cycle de pompage optique sur la matrice densité dans l'état fondamental.

Brigitte Bidégaray-Fesquet

Laurent Chusseau, Jacques Arnaud, Fabrice Philippe

\nLes lasers conventionnels à 4 niveaux peuvent délivrer de la lumière de statistique sous-Poissonienne même lorsqu'ils sont soumis à un pompage optique. Nous retrouvons exactement ces prédictions de l'optique quantique en supposant simplement que les atomes ont des niveaux d'énergie quantifiés interagissant avec un champ électromagnétique classique, la source du bruit optique étant les sauts quantiques entre niveaux. Des formules analytiques sont obtenues pour les deux paramètres clefs de la statistique des photons du laser: le facteur de Fano et la densité spectrale des photons émis.\n