TY - JOUR

T1 - Световые сдвиги резонансов когерентного пленения населенностей в периодически-модулированном лазерном излучении

AU - Юдин, Валерий Иванович

AU - Басалаев, Максим Юрьевич

AU - Тайченачев, Алексей Владимирович

AU - Прудников, Олег Николаевич

AU - Радченко, Максим Дмитриевич

AU - Пальчиков, Виталий Геннадьевич

N1 - Световые сдвиги резонансов когерентного пленения населенностей в периодически-модулированном лазерном излучении / В. И. Юдин, М. Ю. Басалаев, А. В. Тайченачев [и др.] // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2025. – Т. 122, № 3-4. – С. 139-146. – DOI 10.31857/S0370274X25080032. – EDN DOMXRF. Данная работа была поддержана Российским научным фондом (грант # 25-42-00093). В. И. Юдин был также поддержан Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (грант # FSUS-2025-0011).

PY - 2025

Y1 - 2025

N2 - В рамках фурье-анализа были исследованы световые сдвиги резонансов когерентного пленения населенностей в периодически модулированном лазерном поле, когда частота модуляции f варьируется вблизи дробной частоты сверхтонкого расщепления в основном состоянии атомов Δhfs/N (где N = 1, 2, 3, ...). Такой тип модуляции обычно имеет место в малогабаритных часах с полупроводниковым лазером, когда ток инжекции гармонически модулирован на частоте f, либо при использовании электрооптического или акустооптического модулятора. При этом формируется полихроматическое эквидистантное излучение, в котором имеются только две частотные компоненты, наиболее резонансные рабочим оптическим переходам в атоме, в то время как все остальные частотные компоненты являются относительно нерезонансными. На основе точных численных расчетов мы показали, что широко распространенная точка зрения, согласно которой сдвиг резонанса когерентного пленения населенностей определяется обычным квадратичным штарковским сдвигом нижних атомных уровней, является, в общем случае, существенно некорректной. Это обусловлено тем, что в общем случае дополнительный вклад в световой сдвиг резонанса когерентного пленения населенностей, обусловленный биениями (на частоте Δhfs) между различными нерезонансными частотными компонентами, может быть сопоставим (или даже доминировать) по отношению к величине стандартного штарковского сдвига. Более того, эти биения являются фазовочувствительными. Поэтому даже наличие детальной информации о спектральном составе модулированного излучения (например, с помощью спектр-анализатора) не является достаточным для определения светового сдвига резонанса когерентного пленения населенностей.

AB - В рамках фурье-анализа были исследованы световые сдвиги резонансов когерентного пленения населенностей в периодически модулированном лазерном поле, когда частота модуляции f варьируется вблизи дробной частоты сверхтонкого расщепления в основном состоянии атомов Δhfs/N (где N = 1, 2, 3, ...). Такой тип модуляции обычно имеет место в малогабаритных часах с полупроводниковым лазером, когда ток инжекции гармонически модулирован на частоте f, либо при использовании электрооптического или акустооптического модулятора. При этом формируется полихроматическое эквидистантное излучение, в котором имеются только две частотные компоненты, наиболее резонансные рабочим оптическим переходам в атоме, в то время как все остальные частотные компоненты являются относительно нерезонансными. На основе точных численных расчетов мы показали, что широко распространенная точка зрения, согласно которой сдвиг резонанса когерентного пленения населенностей определяется обычным квадратичным штарковским сдвигом нижних атомных уровней, является, в общем случае, существенно некорректной. Это обусловлено тем, что в общем случае дополнительный вклад в световой сдвиг резонанса когерентного пленения населенностей, обусловленный биениями (на частоте Δhfs) между различными нерезонансными частотными компонентами, может быть сопоставим (или даже доминировать) по отношению к величине стандартного штарковского сдвига. Более того, эти биения являются фазовочувствительными. Поэтому даже наличие детальной информации о спектральном составе модулированного излучения (например, с помощью спектр-анализатора) не является достаточным для определения светового сдвига резонанса когерентного пленения населенностей.

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=82994743

U2 - 10.31857/S0370274X25080032

DO - 10.31857/S0370274X25080032

M3 - статья

VL - 122

SP - 139

EP - 146

JO - Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики

JF - Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики

SN - 0370-274X

IS - 3-4

ER -