研究

,数量:10 (11)DOI: 10.37532 / 2320 - 6756.2022.10 .307 (11)

• 查看PDF
• 下载

相干共振的饱和吸收的过渡与单向水平动量J = 1/2波能谱

*通信:

亚历山大Chernenko
研究所的半导体物理某人RAS 13 Lavrentyev落水洞。、新西伯利亚、俄罗斯
电子邮件:chernen@isp.nsc.ru

文摘

物理过程,形成饱和吸收原子跃迁的共振光谱领域的水平动量J = 1/2单向的任意强度与偏振方向的变化进行了研究分析和数值。结果表明,异常的非线性共振光谱和形成的过程都是由光波偏振方向,开放程度的原子跃迁,饱和波强度。非线性共振的条件下是完全一致的,由于磁性一致性水平过渡。

关键字

吸收共振;单向波;封闭和开放的过渡;波极化;磁性一致性的水平

介绍

研究的非线性光谱影响几个光场共振相互作用下的退化原子转换已经进行了很长一段时间。这种兴趣是由于各种物理过程发生在这些系统中,包括原子状态的干扰,这表现为窄结构光谱进行了研究。注意,原子态的发生在双光子相干过程已经知道自pre-laser时代。的ad-vent激光,这种相干现象的研究明显扩大(见,例如,1])。

随后,造成的共振原子态相干的激光辐射被称为电磁感应透明(EIT)和电磁感应(EIA)共振吸收。在非线性光学现象的研究领域出现了与气体介质激光辐射的相互作用下,这些影响的应用范围已经扩展到其他系统涉及实际应用。然而,需要获得准确的解析解和解释现象发现保存与非线性的连接光谱学天然气的媒体和刺激这一领域的研究,包括实验的数值模拟。许多之前发现的现象在那些年里的“重新发现”,改名为论文EIT和环境影响评价。这些以及其他的误解解释的结果,显示了我们的介绍(2]。

相干现象的一个重要例子转换从碱金属原子的基态是EIT共振,基于相干现象水平人口trap-ping (CPT),以及相反的迹象是环评共振,共振引起的首次发现。(3- - - - - -5]。这些EIA共振的发生过程中解释的自发转移磁性一致性(MC)的激发态原子基态水平,在饱和吸收表现规律光谱学第一次被认为是在6,7]。随后,环评共振的观察报告(8,9]。

然而,环评共振退化原子转移的异常记录在实验无法解释由于水平MC传输机制(6),(尤其是看到,8,9])。因此,为了解释这些影响,其他进程,如光抽运和CPT,和碰撞,也考虑,并不总是合理的,但外部给出类似的共振结构实验(8,10]。在怨恨,然而,发展概念,作者指出,环评共振的主要形成机制与任何级别的时刻关闭转换值正是MC的自发转移的状态水平较低的国家(11,6]。同时,作者没有分析其他进程,可以形成狭窄的非线性共振结构。

然而,后来的研究表明,结构退化的非线性共振的形成过渡,包括环评共振,其他进程比自发MC的过程更重要的转移上国家的水平。在这种情况下,process-ses的性质取决于总水平动量的值,在原子跃迁的开放程度,光的偏振方向和强度。

因此,所示,在一个简单的两级系统,狭窄的非线性共振结构领域的两个单向波的EIT共振主要体现为开放的转变,作为一个环评共振在封闭的过渡12]。这些结构的出现的原因是过渡的连贯的节奏水平人口领域的两个频率(13,14]。

当形成过程的研究饱和吸收和磁扫描共振与水平动量转换J = 1,结果表明:狭窄的共振结构形成Λ-schemes过渡,并由水平人群的连贯的节奏(平行偏振的字段),在(15,12),非线性干涉效应(正交偏振的字段)13]。MC的水平的影响形成了EIT和环评共振磁扫描光谱。在这种情况下,主要贡献是由MC的低水平状态,和MC的自发转移的贡献上状态下的很小,只在添加剂的形式体现。论文的结果也适用于J→和J→J - 1转换,由于非线性共振光谱在se转换也形成了开放Λ-schemes [15]。

另一种情况发生在J→+ 1转换,非线性共振光谱的形成主要是在V-transition计划由分段数量最大磁M [16,17]。封闭的两级转换实现V-schemes,在这狭窄的共振结构的形式从根本上取决于原子跃迁的开放程度(12]。自发转移的影响水平的MC在这些转换也不影响定性的狭窄的共振结构。同时,发现探测电场强度的变化可以改变窄共振的类型(从EIT EIA,反之亦然)16]。

执行的审查研究双光子过程中的非线性和相干效应在不同类型的原子转换显示水平之间的过渡与总动量J = 1/2时从考虑了研究的影响。本文填补了这一空白。这种转变的简单结构水平可以进行分析分析,建立定量关系过程,形成饱和吸收共振光谱探针领域的方法和确定这些过程的饱和效应的贡献水平的人群,连贯的节奏的人口水平,感应磁相干光学领域的水平和层次的不同状态之间的转移。获得的关系是重要的识别这些过程的贡献更复杂的原子系统,包括澄清EIA共振形成的机制(5]。

探针场吸收光谱在系统两个层次的动量J = 1/2

让我们考虑问题探测场的吸收光谱气体的二能级原子与总水平动量J = 1/2的存在一个强大的波场。所示的过渡计划水平图1。强波被认为是平面,单色,线性偏振(频率ω,波矢k,电场强度E)和共振原子跃迁mn(转换频率ω_锰)。探测波也单色(频率ω_μ波矢k_μ与线性极化、电场强度Eμ)直接并行或强场偏振正交。天然气被认为是足够稀薄忽视碰撞。

我们会考虑这个问题在量子化的坐标系轴定向强者的力量矢量E波沿z轴(E)。在这个坐标系统中,一个强大的磁场诱发磁子层次之间的转换与磁量子数的变化? M = 0,和探针场导致转换的变迁? M = 0的平行偏振,或用? M =±1正交场偏振(见图1)。

当解决问题时,我们将使用原子系统的密度矩阵运动方程(13]。的四能级量子系统(图1)与色(强和探针)交互领域,对角元素的动力学ρ_心肌梗死,ρ_nk和非对角元素ρ_本土知识密度矩阵的放松常数模型方程组所描述的:

,指数和k表示的磁子层次上下,?_米,吗?_n放松常数级别;吗?_本土知识放松常数;(允许偏振的?_本土知识(? = ?)和禁止_本土知识= ?_米,吗?_n)磁子层次的m和n状态之间的转换;一个_本土知识是自发衰变率的磁子层次上m州的渠道;问_心肌梗死,问_nk这些子层次的激励率,认为是;是一个原子的交互操作的强大和探测领域,在哪里是减少了矩阵元素的跃迁偶极矩。无动于衷的原子的频率是:Ω=ω-ω_锰,Ω_μ=ω_μ-ω_锰。考虑到原子的运动,减少了更换在v是原子的方程,速度矢量。在基态,?_n取而代之的是交通平均宽度取决于光束的传输大小和最可能的粒子速度v_T。

普遍性,nondiagonal元素的密度矩阵方程(3)包括一个术语决定自发磁相干传输m州子层次的衰变率的n-state Ac。这个词是出现在方程正交偏振和缺席平行偏振光学领域。

据调查领域的标准程序方法,解的方程(1)-(3)线性在G^μ,被发现(13]:

解决方案(4 a, b)描述的分段数量——n-states说明。解决方案(4 c)描述了偏振允许之间的转换子层次的m -和n-states(光学相干),和解决方案(4 d)描述的极化禁止子层次的一个状态之间的转换(MC)水平。

在考虑水平系统,我们有以下关系的磁子层次的自发裂变率? 1 ? 2和磁性一致性爱因斯坦是第一个过渡系数(18]。矩阵元素交互操作符的G(磁子层次之间的过渡我们表示为:这些元素下面的关系是有效的:

在此基础上,我们指定的指数密度矩阵元素的解决方案(4)和表示的磁子层次的人口系数m和n -州:在允许极化系数m的分段之间的转换——和n-states:(平行偏振的字段),或(字段)的正交偏振;和相干系数的转换。

根据方程(1 - 3)的解决方案过程探测场G > > G的方法^μ,zeroorder近似方程组对G^μ磁子层次之间的过渡与M = 1/2的形式:

相应数量的方程组之间的过渡与M = - 1/2磁子层次也有类似的形式。由于对称的磁状态数据和关系的迹象方程组的解(5)是一样的两级系统(18]:

和N_nN_米磁分段的数量n -和m-states在缺乏强有力的领域。

的系统方程的一阶近似对G^μ从(4),确定探测器吸收光谱领域,依靠强大的共同方向和探测场偏振。

在平行偏振和毫米= 1/2→纳米= 1/2过渡,方程的系数级别人群rm +, rn +和极化系数有以下形式:

在p = G-iW。

毫米的方程组转换类似于系统(8),但随着置换+↔-迹象的指数。两个系统的方程是关闭,唯一可以解决的相关系数(18]。r +系数的解决方案如下:

的正交偏振,确定值的方程线性G^μ由(4)形成的系数在允许转换系数在的分段在每个状态之间的转换(MC)水平。在这种情况下,过渡毫米= 1/2→n M =−1/2,方程组的形式:

这个词在第二个方程(11)描述了MC的状态转移的影响水平较低的状态。方程的系数m m =−1/2→n m = 1/2的转变得到了从方程(11)取代的迹象在指数。两个系统的方程也关闭,可以解决的独特的系数。方程的解决方案系统(11)给下面的系数的表达式

根据(13),探测波的吸收光谱是通过领域的工作:(平行偏振),或(正交偏振的字段)。12使用解决方案(9日),我们获得以下表达式探测领域的工作:

(平行偏振字段);

(正交偏振的字段)。

表达式(14、15)描述系统中探测场的吸收光谱与总体水平动量J = 1/2,所形成的饱和水平的人群的影响(不连贯的过程)和连贯的过程,包括水平分割效果由强场和非线性干扰效应(NIEF) [13]。表达式之间的差异(14)和(15)仅出现在一致的条款这些差异在过渡放松非常重要常数的比例?_米> > ?_n原子的无动于衷,当考虑到原子运动,单向的光波,当磁场频率解谐ε并不依赖于原子的速度,和共振参数是由过渡放松常数中出现的术语

无动于衷的原子的情况下:

无动于衷的原子,平行偏振的领域和水平放松常数比率?_米> > ?_n,探针的工作领域在弱饱和场(κ< < 1)线的中心附近(ε< < ?,?_米;Ω= 0)决定从(14),两级系统,由表达式(12]:

它遵循从(16),探测场吸收光谱半宽度的一个洛伦兹的形状吗?和一个狭窄的结构与半角?_n附近的频率解谐ε= 0。振幅是由结构因素年代| | = ?_米- - - - - - ?_n——一个_锰之间的关系,根据过渡放松常量和第一个爱因斯坦系数_锰,可以改变它的标志。的比例常数是什么时候吗?_米——一个_锰>吗?_nS | |因素是积极的(> 0),和结构表现为狭窄的探底,当比例是什么?_米——一个_锰< ?_nS | |值是负的(< 0),结构表现为一个峰。当飞行员= ?_米- - - - - - ?_n没有缩小结构探测领域的光谱,和非线性共振形状是由人口(16)。

的正交偏振,探针的工作领域在同等条件下将决定(15):

表达式(17)可以看出,一个狭窄的洛伦兹型结构的半角?_n和振幅决定的因素也是形成的吸收线的形状。自认为过渡?_吗?= - ?_锰/ 3(见上图),然后在比? m > > ? n,因子总是正的,在任何转换和结构出现狭窄的下降。

因此,一条狭窄的外观结构形式的饱和吸收共振是由于磁的分段数量交接的连贯的节奏(在平行电场偏振的情况下),就像在一个两级系统(12),或由于MC诱导磁子层次之间的光学领域的每个状态,以及MC水平从上状态转移到较低的速率常数?_吗?= - ?_锰/ 3(在正交场偏振的情况下)。

狭窄的比例结构振幅决定从关系(16)和(17)因子δS = (?_米- - - - - - ?_n——一个_锰)/ (?_米- - - - - - ?_n——一个_c)。恒定的比率?_米> > ?_n然后呢?_米——一个_锰>吗?_n(打开转换),等于这个因素,即,the difference in the amplitudes of the coherent dips is small, in particular,分支参数吗?₀= 0.5。的情况吗?_米=一个_锰(关闭转换),振幅比率如下:即相干蘸正交偏振的振幅显著超过振幅平行偏振相干峰的字段。

在正交偏振,MC转移过程的相对贡献从上到下状态(17)的数量决定MC转移效应导致的增加吸收线中心。吸收线的最大变化发生在封闭的转换和相当于30%的共振振幅的MC的水平。开放的过渡吸收值的变化显著较小(< 10%)。

移动原子的情况下:

在移动的情况下原子,连贯的过程的贡献在计数器探测领域的工作传播光波是微不足道的(比例的镇压吗? /千伏_T),只出现在高饱和场(κ> > 1)(13,19]。在这种情况下,表情从关系中获得(14、15)探测器的工作场不依赖于场偏振和被表示为18]:

在这种情况下,对多普勒线的共振是浸在Ω= 0的半宽度第三项在F (x, y)产生的干扰项它决定了共振振幅,其价值在x = 0是积极的和等于值的时间间隔对应的不平等是实现价值

在单向波的情况下,当平均表达式(14、15)原子的麦克斯韦速度分布在大的多普勒展宽(kv_T> > ?_年代)和探测器的工作领域第一个近似的非线性修正的饱和场(k < < 1)场频率解谐(Ω_μ< < kv_TΩ< <千伏_T)是由以下表达式:

它遵循从表达式(19 - 22日),在弱饱和领域,形成共振多普勒吸收线的探测波的形式一个洞的半宽度2 ?集中在频率差异ε= 0。线中心附近,无动于衷的原子,干扰自然形成的结构,其形状是决定的因素

因子的值取决于过渡放松常数和场偏振方向的。共振结构的形状差别很大的转换有显著差异水平放松常数(在哪里?_米> >吗? n)。在这种情况下,因素线附近的中心(ε/ ?_米< < 1)的形式:

它遵循从关系(23、24),在中心的下降(20)狭窄的洛伦兹型结构- width一半?_n形成。结构的振幅和他们确定迹象,无动于衷的原子,由水平放松常数,第一个爱因斯坦系数_锰和上面的状态MC放松常数_c。

在平行电场偏振和过渡常量的比率_锰< ?_米- - - - - - ?_n(打开)的转换,结构振幅(23)是正的,和结构表现为共振的形状(19)作为一个狭窄的下降的背景下,一个宽。在恒定的比率(关闭转换),结构的振幅(23)是负的,和结构表现为一个狭窄的高峰的背景下,一个大洞。在恒定的比率_锰= ?_米- - - - - - ?_n没有狭隘的形状作为一个共振结构(19]。

的正交偏振和?_米> > ?_n乘数的值?_米- - - - - - ?_n+一个_c= ?_米- - - - - - ?_n——一个_锰/ 3(24)总是正的,在任何转换和结构表现为微弱的下降。

让我们比较populational的贡献和相干共振振幅线附近的中心。平行偏振的字段,这些贡献的值如下:(1 + 2吗?_n/ (?_米+ ?_n——一个_锰):(?_米- - - - - - ?_n——一个_锰)/ (?_米+ ?_n——一个_锰)。因此,在常量值吗?_米> > ?_n在开放,这些贡献的比例转换(? 0 = 0.5)等于1,在封闭的过渡(?₀= 1),宽的振幅比和狭窄的相关峰值为3:1。这些关系也观察到两级系统(12]。

的正交偏振,populational振幅和连贯的下降的比率被定义为:(1 + 2吗?_n/ (?_米+ ?_n——一个_锰):(?_米- - - - - - ?_n——一个_锰/ 3)/ (?_米+ ?_n——一个_锰)。在开放的过渡?₀= 0.5,这些振幅对应约为1:2,关闭过渡共振振幅的MC的贡献将大大超过非相干项的贡献(的比例?_米/ 3 ?_n> > 1)。上的转移状态的贡献MC在共振振幅较低的国家(19)是由数量决定的_c/ (?_米- - - - - - ?_n)。与一个_c= - ?_锰/ 3,MC转移导致的贡献增加吸收线中心(由于_c< 0),达到其最大值在封闭的过渡和达~ 30%幅度的缩小共振结构。

因此,在一个封闭的非线性共振之间的过渡与动量J = 1/2为正交磁场水平偏振弱饱和领域本质上是完全一致的,是由于过渡的MC水平(男子汉的低水平的状态)。自然共振也将一个连贯的强烈饱和领域(见下文)。

数值模拟的非线性共振形状任意强度的饱和场单向波:

确定饱和吸收共振的特征形状和过程形成共振,我们进行数值模拟的探测波吸收光谱精确解的基础上根据公式(14、15)饱和场强和原子跃迁参数变化范围广泛的价值。

建模时共振形状,饱和的非相干效应的贡献水平人口和相干效应,如打水平的人群(平行场偏振),或MC的影响水平,引起的光学领域,从上到下状态及其转移(正交场偏振),以及分裂的过渡饱和水平的领域,下定了决心。

以下参数的计算进行了原子跃迁:?_米107 = 5.5 ? ?¹,吗?_n= (10²1)÷?_米,吗?_锰= (?_米+ ?_n)/ 2)。初始种群的比例水平被认为是N_米/ N_n~ 10²,多普勒线宽千伏_T= 5×10⁹吗?¹。整合时,粒子速度的范围被强场饱和参数κ变化在0.01÷50,和分支参数₀=一个_锰/ ?_米变化范围在0÷1。

计算表明,近似的解决方案的第一强场强度的非线性修正(16、17)几乎没有不同于饱和参数的精确解κ< 0.1。参数的κ≥0.2解决方案之间的差异的一阶和下近似成为重要的(尤其是在封闭的过渡),它是不可能使用这些近似的解析公式。计算显示也显著差异之间的非线性共振光谱和共振形成过程开放(?₀< 1)和关闭(?₀= 1)原子转换。特征形状的饱和吸收共振共鸣和贡献的不连贯的饱和效应水平人群开放所示(?₀= 0.5,图2)和关闭(?₀= 1,图3在宽度比值)转换吗?_n/ ?_米10 = 2 ?²、κ= 0.01÷10和并行矿石正交偏振的字段。

在打开的转换(图2),对平行和正交偏振的领域形成共振多普勒探测波的吸收线轮廓形状的大孔和线附近的一个狭窄的结构(dip)中心。从上面的依赖性的过程形成了共振光谱,可以看出孔较大是由于非相干效应强场的饱和水平的人群,和附近的连贯过程表现只有线中心(ε~ 0)窄底结构形式的小振幅。计算表明,在饱和参数?≤0.1(曲线1),狭窄的共振结构是由于水平人群的连贯的节奏(平行场偏振)矿石的MC诱导光学领域相同的磁子层次之间的状态(正交偏振的字段)。在这种情况下,窄结构的宽度大约是相同的,是由长期的宽度较低的状态。结构正交偏振的振幅比的振幅更大结构的平行偏振字段。这些振幅的最大比率?≤0.1 ~ 2。

强大的波强度的增加(在饱和度参数的范围K= 0.01÷10)导致人口的宽度和幅度的增加共振的一部分,在两级系统(13,19],增加窄宽度和振幅的相干结构,以及减少窄结构的振幅之间的比例和他们的不连贯的倾斜与尊重。与此同时,在参数K> 1,一个小振幅衬砌出现在窄的光谱结构(见曲线3 - 5)。它建立的光谱图2相干的半角蘸服从线性法律作为(平行偏振),或(正交偏振的字段)。扩大系数的估计的关系(12、13)过渡参数用于计算提供了一个值(20.]。

在关闭的情况下转换,饱和吸收共振形状(图3,图4)是定性不同,取决于光波偏振方向的,主要是由于相干过程的贡献。如果不连贯的过程,在开放的转变,形成了一个大洞的半角?吸收光谱(图3曲线,虚线),那么连贯的过程形成一个复杂的轮廓(图4)包含线附近的狭长结构中心(ε= 0),作为一个额外的出现倾斜,以防正交偏振(虚线),作为一个小的峰值振幅的平行偏振的字段(连续曲线)。与此同时,在小饱和参数K< 0.1(曲线1、2),共振吸收的饱和效应的贡献很小,形状和共振谱形成专门的连贯的过程。平行偏振的领域,这些都是比水平的人群形成窄峰结构,对于正交偏振,这些是MC形成一个狭窄的结构。此外,下降幅度明显超过峰值振幅。

增加饱和度参数k在0.01÷10铅,如开放转变的情况下,增加幅度和宽度(接近的平方根k)的非相干共振的一部分,但它体现不同的光谱相干过程(图3,图4)。

在正交偏振和饱和参数k0.5 = 0.01÷(图4曲线1 - 3),连贯的下降幅度和宽度(根据线性变化法律?),在参数? ~ 1(曲线4),额外的结构出现在一行的翅膀。这些结构的极大值之间的频率间隔Δω~ 10²Δω_D≈m≈2 ?。

饱和度参数的进一步增加,共振形状表示为三个谱组件(曲线4、5)增加K,中央部分的振幅减少,极端的组件的振幅增加大小。频率之间的距离的最大值遵循根对参数的依赖K(线性依赖相互作用参数G)。这一事实表明,频谱的极端组件是由强场作用下的原子水平的分裂。

在平行电场偏振参数的增加k,连贯的振幅峰值及其对比,也增加先增加参数k,达到最大的价值k1 ~ 0.5÷然后减少。在这种情况下,相干峰的宽度是略有缩小。在值k> 1,振幅的增加和宽度最小值的翅膀是观察,以及它们的变化相对于中心。转变级服从,如正交偏振领域的情况下,根法律在k值。

注意,为参数k> 1、共振翅膀的形状(解谐频率ε> 2 ?)几乎是相同的平行偏振正交和字段。在这种情况下,频率变化的翼根依赖极大值服从吗?。这些事实表明,在参数k> 1,共振谱的翅膀是场分裂造成的水平(一个连贯的过程),过渡,线附近的中心,它是由水平人群的节拍(平行偏振),或诱导MC的水平(正交偏振的字段)。

低水平宽度的变化(在吗?_n→?_米,吗?_锰→?_米)在任何转换导致的增加的宽度主要谐振孔及其狭窄的序结构的任意偏振态的振幅减少字段。

图5显示了贡献的形状的共振传输过程的MC上层状态水平较低的一个封闭的状态转换在不同的饱和值参数?。可以看出,MC转移过程中的吸收系数增加行中心,和使用放松常量值的最大值实现? < ~ 0.1,相当于~共振振幅的30%。开放的过渡?₀= 0.5,这个贡献较小(小于10%的狭窄结构振幅)。在这种情况下,MC转移形状的依赖性强场强度特定连贯的过程。

根据(7],MC转移过程形成的饱和吸收光谱探测波符号变换干扰结构、光谱的积分为零,这是典型的NIEF [13]。在我们的例子中,MC转移过程的形状参数k < 0.05是所代表的符号变换干扰结构(曲线1)。在价值观? = 0.05÷0.5,贡献的光谱将线附近的中心分为两个组成部分(曲线2、3),而且,在价值观?≥1,光谱获得一个复杂形状(曲线4、5)。分裂的情况下曲线的估计2(效果,开始吗? = 0.05)给出了价值Δω≈6×10 - 2 ?_米≈3 ?_n,即,it is determined by the half-width of the lower state levels. For curve 4 (?=1), the splitting value is Δω≈36?_n≈1.4 ?,i.e., it is already determined by the homogeneous half-width of the transition line. This splitting manifests itself also as a total absorption resonance (图4曲线4)。估计,关系的相互作用参数G(7)给克≈0.1的值吗?_米≈5 ?_n(? = 0.05)和G≈0.5 ?_米≈吗?(? = 1)。

分裂的依赖性的分析价值MC传输光谱(图5)在饱和参数范围k= 0.01÷1表明,分裂生长速度比根的依赖k,但低于线性。在这种情况下,最小MC转移光谱分裂,如下的估计,是由放松常数较低水平? n,是由于分裂状态水平较低的强烈饱和。

因此,MC的频谱转移会对饱和磁场的强度更敏感,因为这里的分裂效应已经开始显现在长寿水平较低的分裂,而分裂的总吸收共振谱(见图4)体现在分裂线宽比均匀过渡,而没有碰撞的放松常数是由国家水平(13]。

应该注意的是,封闭的过渡,与开放的,饱和的行动领域体现更彻底的形状resonances-both中心和附近的翅膀。自非相干共振(人口)的部分是由饱和参数?,而连贯的一部分是由饱和磁场的强度2 G(见公式(10、13)),然后,具有相同的饱和值参数,饱和磁场的强度在封闭的转换将超过[(1 a₀)?_米/ ?_n+ 1)*在开放相应的强度(?₀< 1)转换,导致相干过程的光谱差异的贡献和总共振形状在这些转换。

结论

提出分析和数值研究饱和吸收光谱的过渡与水平动量J =½单向激光波探测领域的方法展示他们依赖水平放松的值不变,原子跃迁的开放程度,强度和偏振的共同方向的强大和探测波。在这种情况下,波偏振是决定性的共同取向的形成饱和吸收光谱,由于特定的光谱特性是由连贯的过程的贡献,在考虑过渡的性质取决于光波偏振方向的。

在平行波偏振的情况下,这些都是连贯的节奏两层水平人群的过渡方案,具体放松决定了狭窄的共振结构的类型:峰值在开放封闭的过渡和转型。波的正交偏振,磁相干光学领域引发的水平及其转移从上到下状态,创建一个狭窄的结构形状的是浸在任何转换。

此外,共振振幅的主要贡献是由较低的水平状态,MC的贡献从上层状态转移到下一个很小,只在添加剂的形式体现线附近的中心。同时,MC转移有符号变换的形状结构固有的相干干扰过程。MC传输谱变成饱和场强更为敏感,因为这里的水平分割效果已经开始显现的分裂长寿国家水平较低,在共振光谱,这种效果,无论波偏振,体现在共振的分裂的翅膀水平大于均匀过渡线宽。

注意,上述研究的饱和吸收共振跃迁与水平动量J = 1/2为研究非线性共振的形成过程是很重要的在更复杂的原子系统,特别是对澄清EIA共振的形成机制。

引用

1. Aleksandrov EB。光学干涉原子非简并的表现状态。位。理论物理。Uspekhi。1973; 15 (4): 436。

   (谷歌学术搜索][Crossref]

2. Saprykin如Chernenko AA, Shalagin。引起的极化现象的透明度和吸附效果的counterpropagating波。j . Exp。定理。学报。2014;119 (2):196 - 205。

   (谷歌学术搜索]

3. Alzetta GA, Gozzini莫伊L, Orriols G。实验方法观察射频转换和激光在面向Na蒸汽击败共振。Il诺沃Cimento B (1971 - 1996)。1976年,36 (1):5 - 20。

   (谷歌学术搜索]

4. Arimondo E, Orriols G。Nonabsorbing相干原子相干的双光子转换三级光抽运。诺沃Cimento。1976; 17:333-8。

   (谷歌学术搜索]

5. Akulshin,巴雷罗年代,Lezama。电磁感应光吸收和透明度由于共振两个区域激发quasidegenerate水平Rb蒸汽。理论物理。启a . 1998; 57 (4): 2996。

   (谷歌学术搜索][Crossref]

6. Taichenachev AV, Tumaikin yudi VI。sub-natural-width spontaneous-coherence-transfer-induced信号变化的非线性共振。j . Exp。定理。理论物理。69。1999;(11):819 - 24。

   (谷歌学术搜索]

7. Rautian SG。由于级联非线性影响probe-field光谱学的连贯性。ZhETF Pisma Redaktsiiu。1994; 60:462。

   (谷歌学术搜索]

8. 金正日SK、月亮HS,金正日K,等。观察电磁感应吸收不管在开放系统的角动量。理论物理。启a . 2003; 68 (6): 063813。

   (谷歌学术搜索][Crossref]

9. 官员Brazhnikov前任所长A.V. Taichenachev Tumaikin上午,等。counter-propagating光波的偏振的影响非线性共振的电磁感应透明和吸收Hanle配置学报》Lett.2010; 91:694 - 698。

   (Crossref]

10. Goren C, Wilson-Gordon广告,Rosenbluh M,等。电磁感应吸收由于相干转移和人口的转移。理论物理。启a . 2003年3月,67 (3):033807。

    (谷歌学术搜索][Crossref]

11. Lazebnyi DB, Brazhnikov DV, Taichenachev AV, et al。电磁感应光吸收和电磁感应透明光学转换领域的g→F e椭圆极化波。j . Exp。定理。学报。2015;121 (6):934 - 49。

    (谷歌学术搜索]

12. Saprykin如Chernenko AA, Shalagin。自发发射的作用通过操作在probe-field过渡光谱学两级系统。j . Exp。定理。学报。2016;123(2):205 - 11所示。

    (谷歌学术搜索]

13. 斯米尔诺夫GI Rautian SG, Shalagin。非线性共振原子和分子的光谱。Nelineinye 25。v spektrakh。摩尔。

    (谷歌学术搜索]

14. 点Shalagin,高分辨率非线性光谱学原理,新西伯利亚:NSU, 2008。
15. Saprykin如Chernenko AA。极化现象在透明度和吸收效应引起的单向波。j . Exp。定理。学报。2018;127 (2):189 - 201。

    (谷歌学术搜索]

16. Saprykin如Chernenko AA。形成的光谱saturated-absorption共振在封闭的转换光谱学单向的波。量子电子。2019;(5):479。

    (谷歌学术搜索]

17. Chernenko AA, Saprykin E。相干非线性共振的饱和吸收转换从地面1 s0原子状态的光谱学单向的波。点。j .选择。Photonics.2020; 8 (3): 51-60。

    (谷歌学术搜索][Crossref]

18. 信号发生器Rautian,例如Saprykin, Chernenko,光谱学探测场的自饱和,Opt. Spectr。2005;98:476 - 541。
19. Letokhov VS Chebotaev副总裁。非线性激光光谱学超高的分辨率。莫斯科t19907。1990年。

    (谷歌学术搜索]

20. Saprykin如Chernenko AA, Shalagin。自发发射的影响在工作过渡的标志和结构非线性吸收的两级系统的共振光谱学单向的波。在现代Probl。激光物理。mplp 2016 - 2016(页232 - 232)。

    (谷歌学术搜索]