Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Оптика и спектроскопия

Коэффициеннты уширения и сдвига линий D-=SUB=-1-=/SUB=- и D-=SUB=-2-=/SUB=- атомов Rb неоном: разрешение сверхтонких компонент в полуволновой ячейке с применением техники двойного дифференцирования по частоте

Armen D. Sargsyan, Т.А. Вартанян, David G. Sarkisyan

Published Jan 1, 2021• 1 citation
Publisher

Abstract

Для измерения коэффициентов уширения и сдвига линий D1 и D2 атомов Rb неоном использована ячейка субмикронной толщины. Разрешение сверхтонких компонент достигнуто комбинацией двух приемов. Во-первых, толщина столба паров Rb в направлении распространения лазерного излучения выбиралось равной половине его длины волны λ в условиях резонанса с частотой атомного перехода. Для атомов рубидия λ/2~400 nm. При толщине наноячейки L~λ/2 в спектре пропускания A(ν) происходит сужение спектральных линий атомных переходов за счет исключения доплеровского уширения. Во-вторых, дальнейшее сужение регистрируемых сигналов достигалось путем двойного дифференцирования спектра пропускания A''(ν). Измерены спектры пропускания чистых паров рубидия и паров рубидия с добавкой неона при различных давлениях. Измеренные величины коэффициентов сдвига линий D1 и D2 рубидия в присутствии Ne составили -1.1±0.2 MHz/Torr и -2.1±0.2 MHz/Torr соответственно. Коэффициенты уширения линий D1 и D2 совпадают и составляют 10±1 MHz/Torr. Благодаря высокому спектральному разрешению методика позволяет проводить измерения для каждого индивидуального перехода в отдельности. Ключевые слова: рубидий, неон, щелочные металлы, благородные газы, уширение спектральных линий, наноячейка, бездоплеровская спектроскопия, столкновительное уширение, буферные газы.

DOI
10.21883/os.2021.08.51192.1937-21

Related papers

Циркулярный дихроизм атомных переходов D-=SUB=-1-=/SUB=- линии Rb в магнитных полях

Armen D. Sargsyan, Emmanuel Klinger, К. Леруа +2 more

Исследован эффект циркулярного дихроизма для атомных переходов D 1 линии Rb в магнитных полях вплоть до 3 kG с использованием циркулярно поляризованных σ + -и σ --излучений.Использовался процесс селективного отражения от наноячейки с толщиной 350 nm, который позволяет формировать узкие атомные линии и наблюдать индивидуальное поведение отдельных переходов.В магнитных полях B > 0.5 kG формируются две группы по шесть переходов для атомов 85 Rb и по четыре перехода для атомов 87 Rb при σ + -и σ --лазерном возбуждении.Все переходы идентифицированы.Показано, что самые сильные переходы для атомов 87 Rb и 85 Rb в магнитных полях вплоть до нескольких kG формируются при σ --излучении.При дальнейшем усилении магнитного поля достигается режим Пашена-Бака на сверхтонкой структуре, при котором вероятности переходов при σ + -и σ -

Журнал технической физики•Jan 1, 2018•0 citations

Влияние антирелаксационного покрытия на поглощение в D-=SUB=-2-=/SUB=--линиях щелочных металлов

Sergei A. Zibrov, Е.А. Цыганков, Dmitry S. Chuchelov +4 more

Исследованы особенности поглощения в ячейке с антирелаксационным покрытием, вызванные оптической накачкой и конечной скоростью сканирования частоты лазера.В ячейках такого типа внутреннее состояние атома с большой вероятностью сохраняется при столкновении со стенкой, что приводит к оптической накачке ансамбля атомов по всем скоростям и всему объему ячейки.В D 2 -линии 133 Cs и частота, соответствующая максимуму поглощения, и величина максимального поглощения зависят от знака сканирования частоты лазера.Приведена теоретическая модель, объясняющая зависимость асимметрии контура поглощения в D 2 -линии 133 Cs от мощности наличием в системе уровней циклического перехода.

Журнал технической физики•Jan 1, 2018•0 citations

ИССЛЕДОВАНИЕ УЗКОПОЛОСНОГО N-РЕЗОНАНСА, ФОРМИРУЕМОГО В ТОНКИХ АТОМАРНЫХ СЛОЯХ РУБИДИЯ

R. Mirzoyan, Armen D. Sargsyan, David G. Sarkisyan

Исследован узкополосный N-резонанс, формируемый в А-системе атомов рубидия Di-линии, при наличии буферного газа неона и излучения двух непрерывных узкополосных диодных лазеров. Использовались специальные ячейки, с помощью которых исследовалась зависимость процесса от толщины L столба паров в милли-, микро- и нанометровой областях. Проведенное сравнение зависимостей N-резонанса и резонанса электромагнитно-индуцированной прозрачности (ЭИП) от L показали: минимальная (рекордно малая) толщина, при которой регистрируется N-резонанс составляет L = 50 мкм, в то время как контрастный ЭИП-резонанс легко формируется даже при L к 800 нм. Показано, что N-резонанс в магнитном поле для атомов 85Rb расщепляется на пять или шесть компонент (в зависимости от направлений магнитного поля и лазерного излучения). Полученные результаты указывают на то, что в формировании N-резонанса начальным и конечным уровнями являются нижние уровни Fg = 2,3. Проведено исследование зависимости N-резонанса от угла между лазерными пучками. Отмечены практические применения.

Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики•Jan 1, 2012•0 citations

Влияние диффузии активных атомов на форму спектра резонанса когерентного пленения населенностей

E.K. Rozkov, K.A. Barancev, G.V. Volosin +1 more

Приведены вывод и численное решение системы уравнений диффузии для компонент матрицы плотности Λ-атома, взаимодействующего с бихроматическим лазерным излучением при наличии буферного газа. В ходе вывода проведено расцепление цепочки Боголюбова и определен вид интеграла столкновений, в котором учитывались частые упругие столкновения и более медленные спин-обменные взаимодействия. Определены поправки первого и второго порядков малости к одночастичной матрице плотности, приводящие к отклонению распределения активных атомов по импульсам от равновесного (максвелловского). Проведено усреднение квантовых кинетических уравнений по импульсам активного атома и выполнен переход к представлению вращающейся волны. В выражениях для потоков компонент матрицы плотности присутствуют слагаемые, обусловленные пространственной неоднородностью системы, и слагаемые, возникающие из-за эффекта светоиндуцированного дрейфа. Исходя из численного решения системы для случаев одномерного и двумерного движения атомов установлено, что граничные эффекты оказывают существенное влияние на характеристики резонанса когерентного пленения населенностей и их роль возрастает при уменьшении размеров газовой ячейки. Определено, что существует область значений радиусов гауссова пучка, при которых параметр качества резонанса когерентного пленения населенностей (отношения амплитуды резонанса к его ширине) перестает зависеть от диаметра луча накачки. Показано, что для ячеек малых размеров существует концентрация буферных атомов, при которой параметр качества резонанса достигает максимального значения.

Zhur. Eksptl'. i Teoret. Fiz.•Jan 1, 2025•0 citations

Влияние буферного газа на магнито-индуцированные переходы в атомах 87Rb, D2 линии

Armen D. Sargsyan, Саркисян, А. С., David G. Sarkisyan

Исследованы необычные, магнито-индуцированные (MI) переходы Fg =1 → Fe = 3 атома 87Rb, D2 линии, запрещенные в нулевом магнитном поле, однако приобретающие значительные вероятности в магнитных полях > 500 Гс. Исследовано влияние буферного газа неона на MI переходы с помощью процесса резонансного поглощения лазерного излучения в наноячейке (НЯ) с толщиной L = 390 нм, с парами атомов Rb и буферным газом неоном с давлениями 6 и 20 Торр. Применение НЯ позволяет осуществить высокое спектральное разрешение и селективно исследовать MI переходы. Выявлено, что добавление неона в ячейку приводит к уменьшению амплитуды MI перехода и его спектральному уширению (для некоторых оптических процессов добавление буферного газа приводит к улучшению параметров). Выявлена оптимальная мощность непрерывного лазера для эффективного формирования MI перехода, которая составляет 10 мкВт.

Proceedings of NAS RA Physics•May 16, 2022•0 citations

О спектрах захваченного в потенциальную яму осциллятора

A.Г. Загородний, A. V. Kirichok, Volodymyr M. Kuklin

Изучен спектр волн, генерируемых осциллятором, захваченным во внешнюю потенциальную \nяму. Собственная частота осциллятора при этом \nмного больше частоты его колебаний в потенциальной яме. Учитывается эффект отдачи осциллятора при излучении и поглощении. В том случае, \nесли энергия отдачи равна энергии медленных \nколебаний осциллятора в потенциальной яме, \nинтенсивность линий излучения и поглощения \nна его собственной частоте превышает интенсивности других спектральных линий.

•Jan 1, 2013•0 citations
Для измерения коэффициентов уширения и сдвига линий D1 и D2 атомов Rb неоном использована ячейка субмикронной толщины. Разрешение сверхтонких компонент достигнуто комбинацией двух приемов. Во-первых, толщина столба паров Rb в направлении распространения лазерного излучения выбиралось равной половине его длины волны λ в условиях резонанса с частотой атомного перехода. Для атомов рубидия λ/2400 nm. При толщине наноячейки Lλ/2 в спектре пропускания A(ν) происходит сужение спектральных линий атомных переходов за счет исключения доплеровского уширения. Во-вторых, дальнейшее сужение регистрируемых сигналов достигалось путем двойного дифференцирования спектра пропускания A''(ν). Измерены спектры пропускания чистых паров рубидия и паров рубидия с добавкой неона при различных давлениях. Измеренные величины коэффициентов сдвига линий D1 и D2 рубидия в присутствии Ne составили -1.1±0.2 MHz/Torr и -2.1±0.2 MHz/Torr соответственно. Коэффициенты уширения линий D1 и D2 совпадают и составляют 10±1 MHz/Torr. Благодаря высокому спектральному разрешению методика позволяет проводить измерения для каждого индивидуального перехода в отдельности. Ключевые слова: рубидий, неон, щелочные металлы, благородные газы, уширение спектральных линий, наноячейка, бездоплеровская спектроскопия, столкновительное уширение, буферные газы.
Исследован эффект циркулярного дихроизма для атомных переходов D 1 линии Rb в магнитных полях вплоть до 3 kG с использованием циркулярно поляризованных σ + -и σ --излучений.Использовался процесс селективного отражения от наноячейки с толщиной 350 nm, который позволяет формировать узкие атомные линии и наблюдать индивидуальное поведение отдельных переходов.В магнитных полях B > 0.5 kG формируются две группы по шесть переходов для атомов 85 Rb и по четыре перехода для атомов 87 Rb при σ + -и σ --лазерном возбуждении.Все переходы идентифицированы.Показано, что самые сильные переходы для атомов 87 Rb и 85 Rb в магнитных полях вплоть до нескольких kG формируются при σ --излучении.При дальнейшем усилении магнитного поля достигается режим Пашена-Бака на сверхтонкой структуре, при котором вероятности переходов при σ + -и σ -
Исследованы особенности поглощения в ячейке с антирелаксационным покрытием, вызванные оптической накачкой и конечной скоростью сканирования частоты лазера.В ячейках такого типа внутреннее состояние атома с большой вероятностью сохраняется при столкновении со стенкой, что приводит к оптической накачке ансамбля атомов по всем скоростям и всему объему ячейки.В D 2 -линии 133 Cs и частота, соответствующая максимуму поглощения, и величина максимального поглощения зависят от знака сканирования частоты лазера.Приведена теоретическая модель, объясняющая зависимость асимметрии контура поглощения в D 2 -линии 133 Cs от мощности наличием в системе уровней циклического перехода.
Исследован узкополосный N-резонанс, формируемый в А-системе атомов рубидия Di-линии, при наличии буферного газа неона и излучения двух непрерывных узкополосных диодных лазеров. Использовались специальные ячейки, с помощью которых исследовалась зависимость процесса от толщины L столба паров в милли-, микро- и нанометровой областях. Проведенное сравнение зависимостей N-резонанса и резонанса электромагнитно-индуцированной прозрачности (ЭИП) от L показали: минимальная (рекордно малая) толщина, при которой регистрируется N-резонанс составляет L = 50 мкм, в то время как контрастный ЭИП-резонанс легко формируется даже при L к 800 нм. Показано, что N-резонанс в магнитном поле для атомов 85Rb расщепляется на пять или шесть компонент (в зависимости от направлений магнитного поля и лазерного излучения). Полученные результаты указывают на то, что в формировании N-резонанса начальным и конечным уровнями являются нижние уровни Fg = 2,3. Проведено исследование зависимости N-резонанса от угла между лазерными пучками. Отмечены практические применения.
Приведены вывод и численное решение системы уравнений диффузии для компонент матрицы плотности Λ-атома, взаимодействующего с бихроматическим лазерным излучением при наличии буферного газа. В ходе вывода проведено расцепление цепочки Боголюбова и определен вид интеграла столкновений, в котором учитывались частые упругие столкновения и более медленные спин-обменные взаимодействия. Определены поправки первого и второго порядков малости к одночастичной матрице плотности, приводящие к отклонению распределения активных атомов по импульсам от равновесного (максвелловского). Проведено усреднение квантовых кинетических уравнений по импульсам активного атома и выполнен переход к представлению вращающейся волны. В выражениях для потоков компонент матрицы плотности присутствуют слагаемые, обусловленные пространственной неоднородностью системы, и слагаемые, возникающие из-за эффекта светоиндуцированного дрейфа. Исходя из численного решения системы для случаев одномерного и двумерного движения атомов установлено, что граничные эффекты оказывают существенное влияние на характеристики резонанса когерентного пленения населенностей и их роль возрастает при уменьшении размеров газовой ячейки. Определено, что существует область значений радиусов гауссова пучка, при которых параметр качества резонанса когерентного пленения населенностей (отношения амплитуды резонанса к его ширине) перестает зависеть от диаметра луча накачки. Показано, что для ячеек малых размеров существует концентрация буферных атомов, при которой параметр качества резонанса достигает максимального значения.
Исследованы необычные, магнито-индуцированные (MI) переходы Fg =1 → Fe = 3 атома 87Rb, D2 линии, запрещенные в нулевом магнитном поле, однако приобретающие значительные вероятности в магнитных полях > 500 Гс. Исследовано влияние буферного газа неона на MI переходы с помощью процесса резонансного поглощения лазерного излучения в наноячейке (НЯ) с толщиной L = 390 нм, с парами атомов Rb и буферным газом неоном с давлениями 6 и 20 Торр. Применение НЯ позволяет осуществить высокое спектральное разрешение и селективно исследовать MI переходы. Выявлено, что добавление неона в ячейку приводит к уменьшению амплитуды MI перехода и его спектральному уширению (для некоторых оптических процессов добавление буферного газа приводит к улучшению параметров). Выявлена оптимальная мощность непрерывного лазера для эффективного формирования MI перехода, которая составляет 10 мкВт.
Изучен спектр волн, генерируемых осциллятором, захваченным во внешнюю потенциальную \nяму. Собственная частота осциллятора при этом \nмного больше частоты его колебаний в потенциальной яме. Учитывается эффект отдачи осциллятора при излучении и поглощении. В том случае, \nесли энергия отдачи равна энергии медленных \nколебаний осциллятора в потенциальной яме, \nинтенсивность линий излучения и поглощения \nна его собственной частоте превышает интенсивности других спектральных линий.