Резонансы насыщенного поглощения на атомных переходах с метастабильным нижним уровнем в условиях оптической накачки в интенсивных лазерных полях

• Автор: Карташов, Игорь Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 80 с. : ил.

Защищаемые положения
Глава 1. Экспериментальное исследование оптической ориентации метастабильных состояний изотопа №20 в интенсивных монохроматических лазерных полях
1.1 Постановка экспериментальных исследований вырожденных метастабильных состояний атома (переход
1 з5 — 2р8 14е20)
1.2 Результаты экспериментальных исследований
Глава 2. Спектроскопия метастабильных атомов в условиях
оптической накачки и наведенной когерентности в интенсивных монохроматических полях
2.1. Оптическое ориентирование метастабильных атомов
2.2. Спектр поглощения пробного поля
3.3. Спектр поглощения пробного поля при анизотропном
возбуждении
2.4. Анализ данных экспериментального исследования эффекта сильного поля в спектроскопии вырожденных метастабильных состояний атома (переход 1 з5 - 2р8 Не20)
Глава 3. Влияние эффекта светового давления на форму резонанса
насыщенного поглощения в атомах с вырожденными метастабильными уровнями
3.1. Численное моделирование резонансов насыщенного
поглощения в атомах с вырожденными метастабильными уровнями
3.2. Особенности спектра поглощения пробного поля на
переходе 1п=2->1т=2 атома 14е
3.3. Особенности спектра поглощения пробного поля на
переходе 1„=2 —> 1т=1 атома №
3.4. Спектроскопические проявления эффекта светового
давления на переходе 1„=2 -» .Тт=2 атома Ые
Глава 4. Спектрополяриметрические исследования процесса
оптической накачки в вырожденных атомных системах с метастабильным нижним состоянием в интенсивных лазерных полях
4.1. Методика постановки экспериментальных исследований
4.2. Результаты экспериментальных исследований переходов
1з5-2р2 (1=2->1=1) и Ь5-2р4 (>2->1=2) №20
4.3. Обсуждение экспериментальных результатов

Заключение
Цитируемая литература
ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
1. Резонанс насыщенного поглощения при взаимодействии вырожденных атомных систем, у которых полные угловые моменты верхнего и нижнего уровней 1т=.Гп>2, а нижний уровень метастабильный, с интенсивным поляризованным монохроматическим полем представляет собой пик на фоне широкой доплеровской подкладки.
2. При увеличении интенсивности сильного монохроматического поля в центре резонанса насыщенного поглощения возникает провал, обусловленный особенностями поглощения пробного поля с “обогащенных” и “обедненных” в процессе оптической накачки магнитных подуровней.
3. Форма резонанса насыщенного поглощения пробного поля при взаимодействии интенсивного ориентирующего лазерного излучения с вырожденной атомной системой с метастабильным нижним подуровнем имеет четко выраженную асимметрию относительно центра линии поглощения, которая вызвана влиянием эффекта светового давления.
4. Разности населенностей между верхним состоянием перехода и магнитными подуровнями нижнего метастабильного состояния вырожденной атомной системы, установившихся в процессе оптической накачки, возможно, непосредственно измерять, используя методы Фарадеевской поляризационной спектроскопии.

предполагалась одинаковой на все подуровни со скоростью С>м = Гп , хотя в условиях разрядной ячейки населенность подуровней с |М| =2 несколько больше, чем населенность остальных подуровней [16].
3.2. Особенности спектра поглощения пробного поля на переходе
1П=2 -> Лш=2 атома N6
Особенность перехода .1т =2 —» 1П =2 состоит в том, что дипольный момент, а следовательно, и вероятность спонтанного перехода между магнитными подуровнями с М=0 равны нулю (б0о = 0, А0о - 0), а отношение максимальной вероятности А22 к минимальной вероятности А| | равно 4, что приводит к повышенной заселенности уровня п с М= 0 ( из-за отсутствия вынужденного перехода с этого подуровня в сильном поле, рисунок 1.3) и различному полевому воздействию (уширению) сильного поля на форму линии поглощения слабого поля на переходах между отдельными магнитными подуровнями, что и проявляется в сложности спектра результирующего коэффициента поглощения вблизи центра линии перехода.
Численные исследования данной модельной задачи показали, что спектр поглощения пробного поля на переходе между вырожденными состояниями атома № с полными моментами 1П- 1т=2 определяется результатом сложения четырех контуров Лоренцева типа на фоне доплеровской подкладки, возникающих при поглощении с соответствующих магнитных подуровней нижнего состояния и имеющих вблизи центра линии перехода разные амплитуды и ширины из-за различия значений дипольных моментов переходов между магнитными подуровнями и их населенностей при действии сильного светового ПОЛЯ.
Установлено, что действие сильного поля приводит к следующей динамике в скоростном распределении частиц на магнитных подуровнях нижнего состояния:
• возникновению провала в функции распределения частиц (дырки Беннета) на подуровнях с М = ± 2 при любых значениях параметра насыщения К;
• возникновению на подуровнях с М = ± 1 при значениях параметра К < 1 пика малой амплитуды, а при значениях К > 1 - провала с шириной значительно меньшей, чем на подуровнях с М= ± 2;
• образованию при любых значения параметра насыщения К пика на подуровне с М= 0. Именно результат сложения данных контуров с различными амплитудами и ширинами и определяет характер поведения формы резонанса насыщенного поглощения, в том числе и дублетную структуру в пике резонанса, обнаруженную в эксперименте [17].