Apresentamos a construção de uma Armadilha Magneto-Ótica MOT (Magneto-optical Trap) para átomos de Rubídio. São discutidos os princípios do aprisionamento de átomos neutros, a instrumentação dos lasers de diodo utilizada nesta experiência, e uma caracterização primária da núvem de átomos aprisionados de \'ANTPOT. 85 Rb\' e de \'ANTPOT. 87 Rb\'. Desenvolvemos um sistema de ampliação ótica multicanal para ser utilizado neste aprisionamento, que denominamos DMOPA (Double Master Oscillator Power Amplifier). Encontramos neste sistema uma instrumentação simples e bem adaptada para o aprisionamento magneto-ótico. Por fim, discutimos as possíveis aplicações da armadilha em nosso laboratório.
Apresentamos a construção de uma Armadilha Magneto-Ótica MOT (Magneto-optical Trap) para átomos de Rubídio. São discutidos os princípios do aprisionamento de átomos neutros, a instrumentação dos lasers de diodo utilizada nesta experiência, e uma caracterização primária da núvem de átomos aprisionados de 'ANTPOT. 85 Rb' e de 'ANTPOT. 87 Rb'. Desenvolvemos um sistema de ampliação ótica multicanal para ser utilizado neste aprisionamento, que denominamos DMOPA (Double Master Oscillator Power Amplifier). Encontramos neste sistema uma instrumentação simples e bem adaptada para o aprisionamento magneto-ótico. Por fim, discutimos as possíveis aplicações da armadilha em nosso laboratório.
Construímos uma armadilha magneto-ótica (MOT) para átomos de rubídio visando o seu aprisionamento em um potencial periódico formado por feixes de luz (rede ótica) e a realização de experimentos em física atômica, com possíveis aplicações no campo da informação quântica. A necessidade de uma MOT vem dos problemas que o movimento térmico dos átomos impõem à realização de medidas precisas. Neste arranjo, combina-se a pressão de radiação de feixes laser com o efeito do campo magnético para resfriar e aprisionar átomos neutros. Durante a execução deste projeto, construímos os lasers e o sistema eletrônico de controle de frequência, intensidade e temperatura; montamos o sistema de bombeamento de vácuo e a câmara de vácuo onde é feito o aprisionamento; fizemos os arranjos para caracterizar a MOT, usando programas de computador para capturar e analisar as medidas. Caracterizamos a nuvem de átomos frios obtida, estimamos o número de átomos aprisionados, o tempo de carregamento e a temperatura da nuvem.
Construímos uma armadilha magneto-ótica (MOT) para átomos de rubídio visando o seu aprisionamento em um potencial periódico formado por feixes de luz (rede ótica) e a realização de experimentos em física atômica, com possíveis aplicações no campo da informação quântica.A necessidade de uma MOT vem dos problemas que o movimento térmico dos átomos impõem à realização de medidas precisas.Neste arranjo, combina-se a pressão de radiação de feixes laser com o efeito do campo magnético para resfriar e aprisionar átomos neutros.Durante a execução deste projeto, construímos os lasers e o sistema eletrônico de controle de frequência, intensidade e temperatura; montamos o sistema de bombeamento de vácuo e a câmara de vácuo onde é feito o aprisionamento; fizemos os arranjos para caracterizar a MOT, usando programas de computador para capturar e analisar as medidas.Caracterizamos a nuvem de átomos frios obtida, estimamos o número de átomos aprisionados, o tempo de carregamento e a temperatura da nuvem..
Neste trabalho apresentamos a construção e caracterização de uma armadilha magneto-óptica, a qual utilizamos para aprisionamento de átomos de Rb. Após a construção da armadilha e sua caracterização, fizemos experimentos para estudar os efeitos da luz de banda larga sobre os átomos aprisionados. Para esse estudo, utilizamos lâmpadas incandescentes que possuem um espectro largo de comprimentos de onda. Verificamos que em uma armadilha com 109 átomos aprisionados, a luz de banda larga aumenta a fluorescência emitida pela nuvem de átomos, tendo fortes indícios que isto representa efetivamente um aumento na eficiência da armadilha. No entanto, com os experimentos que fizemos, não podemos distinguir se essa diferença é referente a um aumento de átomos aprisionados ou apenas espalhamento de luz causado pelo aumento da intensidade de luz incidida sobre a nuvem. Fizemos então uma comparação da resposta dos átomos, frente a variações na intensidade dos feixes de laser utilizados para o aprisionamento. Por motivos que serão discutidos neste trabalho, refizemos esse estudo com um número menor de átomos aprisionados, 108 átomos, e verificamos que o aquecimento das lâmpadas reflete no aumento das perdas na armadilha, diminuindo então o número de átomos aprisionados. Isto nos levou a fazer um estudo sobre a dinâmica das colisões presentes na armadilha, para entendermos a influência da temperatura na eficiência da armadilha. Verificamos que um pequeno aumento uniforme na temperatura da câmara levaria a grandes perdas na armadilha, mas o aumento da temperatura causado pelas lâmpadas é um aumento local, e gera um processo de desgaseificação da câmara, aumentando a quantidade de átomos, "diferentes de Rb", presentes no vapor de fundo.
Neste trabalho apresentamos a caracterização de uma armadilha magneto ótica de átomos de Rb construída em nosso laboratório, juntamente com o seu princípio de funcionamento. O resfriamento é feito com lasers de diodo e tem como mecanismo básico a força de pressão de radiação, que é gerada pelos processos de absorção e emissão de fótons, juntamente com a ação de um campo magnético e a polarização dos feixes. O sistema consiste em três pares de feixes contrapropagantes nas direções x, y e z, com polarizações s+ e s, e um campo magnético que varía linearmente no espaço. Conseguimos armadilhar aproximadamente 108 átomos com um tempo de carga da ordem de 2 seg. Em paralelo realizamos medidas de mistura de quatro ondas degenerada em um vapor de átomos de Rb, na configuração de feixes quase-copropagantes. O sinal gerado no processo não linear foi estudado em função da frequência de um dos feixes enquanto o outro tinha sua frequência fixa; e se mostrou independe de qual dos feixes esta sendo sintonizado. Medidas simultâneas da transmissão do feixe de prova indicam que o processo não linear ocorre só na transição cíclica e envolve o grupo de átomos selecionados pelo feixe de frequência fixa.
Realizamos espectroscopia de transmissão e Raman pumpprobe das transic ¸ões hiperfinas 5 2 S 1/2 (F g = 3) → 5 2 P 3/2 em átomos de 85 Rb aprisionados numa armadilha magneto-ótica (MOT).A MOT foi montada usando lasers de diodo feitos em nosso laboratório.Os lasers de aprisionamento possuem intensidade da ordem de I max = 20mW /cm 2 sobre os átomos e largura de linha de aproximadamente 5 MHz.Um laser de rebombeio adicional é usado para manter a populac ¸ão atômica no estado fundamental F g = 3, enquanto bobinas em configurac ¸ão anti-Helmholtz geram um gradiente de campo magnético com aproximadamente 20G/cm.A análise da fluorescência dos átomos e a estimativa da velocidade durante a expansão livre da nuvem mostrou que, para uma dessintonia próxima de 7MHz entre o campo de aprisionamento e a ressonância atômica, conseguimos aprisionar cerca de 10 8 átomos a uma temperatura em torno de 70µK.Os espectros de transmissão e Raman pumpprobe mostraram uma boa resoluc ¸ão das transic ¸ões hiperfinas F g = 3 → F e e, no segundo caso, possibilitaram a medida da frequência de Rabi generalizada Ω ′ relacionada ao efeito do light-shift proporcionado pelos feixes de aprisionamento da MOT.
Dentro as técnicas de controle do movimento atômico utilizando pressão de radiação, aprisionamento tem merecido maior destaque por produzir amostras de átomos mais frios (temperaturas da ordem de μK), com altas densidades e confinadas em pequenas regiões do espaço. Devido a essas motivações, tem sido grande o esforço para desenvolver e caracterizar estas armadilhas atômicas. Uma das mais eficientes armadilhas de átomos neutros construídas até agora é a armadilha magneto-óptica. O átomo uma vez capturado por este tipo de armadilha passa por um intenso processo de desaceleração via efeito Doppler e acaba por ficar confinado no poço de potencial gerado pela interação com o campo magnético. O número e a densidade de átomos aprisionados, o tamanho da nuvem e o processo de carga possuem forte dependência com os parâmetros da armadilha, tais como: Este trabalho trata da caracterização de uma armadilha deste tipo para átomos de sódio através de um estudo sistemático para descobrir as condições de sua melhor performance. Paralelamente a este estudo, desenvolvemos modelos teóricos para entender em detalhe os processos de produção dessas nuvens de átomos aprisionados e as forças envolvidas neste tipo de material que é esse gás super resfriado.