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.
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.
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 -
Исследован эффект селективного отражения (SR) лазерного излучения от границы паров атомов 87Rb D2-линии и диэлектрического окна при использовании наноячейки с толщиной столба паров ~300 нм. Продемонстрировано формирование SR, имеющего спектральную ширину 25 МГц и расположенного на атомном переходе. Это – рекордное сужение доплеровской ширины 670 МГц в 27 раз при использовании однопроходной геометрии. Сигнал SR достигает несколько процентов от интенсивности его формирующего излучения, и линейная зависимость амплитуды SR сохраняется вплоть до 100 мВт/см2, что почти на два порядка больше интенсивности насыщения оптических процессов при использовании ячеек с парами атомов сантиметровой длины. Такая большая величина интенсивности насыщения достигается благодаря использованию наноячейки. The effect of selective reflection (SR) of laser radiation from the boundary of 87Rb D2- line atomic vapors and a dielectric window was studied using a nano-cell (NC) with a vapor column thickness of ~300 nm. The formation of an SR with a spectral width of 25 MHz, located on atomic transitions is demonstrated. This is a record narrowing of the 670 MHz Doppler width by a factor of 27 using single-pass geometry. The SR signal reaches several % of the intensity of its forming radiation and the linear dependence of the SR amplitude is maintained up to 100 mW/cm2, which is almost two orders of magnitude greater than the saturation intensity of optical processes when using centimeter-long cells with atomic vapor. Such a high value of saturation intensity is achieved due to the use of the nanocell.
Исследовано влияние мод утечки на работу СВЧ интегрально-оптических амплитудных модуляторов и квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-Цендера. Показано, что рассеяние оптической мощности через моды утечек приводит к уменьшению динамического диапазона амплитудного модулятора, и, что самое главное, к возможности атаки нарушителем на квантовую линию связи. Для квантовых генераторов шума, построенных по схеме интерферометра Маха-Цендера, моды утечки обеспечивают проникновение в схему генератора шума вакуумных флуктуаций, что необходимо для работы генератора.
Идентифицированы инфракрасные (ИК) переходы в спектре неона в области 0.76-15.8 μm, порождающие резонансы, обусловленные квадратурной синхронизацией полей пространственно разнесенных изотопически разных атомов. Использование численных методов анализа малоконтрастных ИК резонансов позволило оценить изотопические сдвиги уровней их родительских переходов, ранее неизвестные. Обнаружено изменение знака амплитуды квадратурных оптико-магнитных резонансов при изменении знака изотопического сдвига порождающих их переходов, и зарегистрирована зависимость времени жизни таких когерентных пар атомов от длины волны переходов, демонстрирующая необычный выход на плато при уменьшении длины волны. Предположено, что это обусловлено удлинением времени отклика возбужденных атомов окружения изотопических пар на интерференцию их полей. Ключевые слова: неон, ИК переходы, интерференция полей, когерентные пары атомов.
В настоящей работе мы исследуем сдвиг в атомных интерферометрах, обусловленный асимметрией формы линии спектроскопического сигнала, и который ранее не обсуждался в научной литературе. Эта асимметрия возникает вследствие того, что чирпирование лазерного излучения осуществляется не только во время интервалов свободной эволюции атомов, но также и во время действия рамесевских импульсов. В результате, эффективная отстройка от рабочего атомного перехода во время действия импульсов тоже зависит от скорости чирпирования, что, в свою очередь, и приводит к возникновению сдвига, обусловленного асимметрией формы линии (lineshape-asymmetry-caused shift, LACS). Показано, что этот сдвиг имеет обратную кубическую зависимость ∝ 1/T от длительности интервала свободной эволюции T, что заметно контрастирует с типичной для атомной интерферометрии зависимостью ∝ 1/T . Поэтому метрологическая значимость этого сдвига существенно возрастает для малогабаритных атомных интерферометров с малой базой. Например, для интерферометров-гравиметров типа Маха–Цендера, использующих двухфотонные переходы в атомах рубидия, при T ∼ 1 мс мы оцениваем сдвиг LACS и его вариации на уровне 0.1–1 мГал, в то время как для T ∼ 100 мкс это может достигать величины 0.1–1 Гал.
В работе формируются совместным магнетронным распылением плёнки NbxAl1-x для интегральных сверхпроводниковых однофотонных детекторов. Экспериментально определена зависимость поверхностного сопротивления плёнок Nb-Al от толщины, в диапазоне толщин от 10 до 400 нм зависимость имеет степенной характер. Выявлено, что при увеличении мощности магнетрона Nb от 150 до 550 Вт удельное сопротивление плёнок Nb75Al25 снижается с 337 до 156 мкОм∙см. Для плёнки Nb75Al25 толщиной 350 нм определена критическая температура TC =3,7 К и RRR300/10 = 1,047. В результате отжига в высоком вакууме при температуре 600 °C рентгеноаморфная плёнка Nb75Ge25 толщиной 100 нм, по данным XRD, кристаллизуется с образованием фазы нанокристаллического Nb, при этом сверхпроводящих свойств выше 1,7 К не обнаружено; плёнка толщиной 20 нм после отжига остаётся рентгеноаморфной. Экспериментально показано, что осаждение плёнки Nb80Al20 на нагретую подложку при 600 °C увеличивает ширину и снижает температуру сверхпроводящего перехода с 3,76 до 3,69 К.