Особенности селективного отражения лазерного излучения высокой интенсивности с использованием рубидиевой наноячейки

Abstract

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.