Реєстраційний номер
0211U000426,
0111U002104
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Теоретичне дослідження граничних характеристик атомних стандартів частоти на основі резонансів когерентного полонення населеностей.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Яценко Леонід Петрович,
Дата реєстрації
07-02-2011
Організація виконавець
Інститут фізики НАН України
Опис етапу
Мета роботи: побудова моделі атомного стандарту частоти, в якому для стабілізації частоти використовуються резонанси когерентного полонення населеностей (КПН) при взаємодії біхроматичного та поліхроматичного лазерного поля з атомами. Об'єкт дослідження: атоми в когерентних світлових полях. Методи досліджень: теоретичні методи аналізу процесів резонансної взаємодії лазерного випромінювання з речовиною. Досліджено розширення резонансів когерентного полонення населеностей (КПН), зумовленого просторовою обмеженістю лазерного поля (пролітне та дифузійне розширення) для випадку біхроматичного лазерного поля. Аналіз дифузійного розширення лінії проведено для реалістичних умов просторового обмеження як лазерного випромінювання, так і атомного газу. Показано, що профіль лінії пропускання для необмеженої комірки можна подати як суперпозицію лоренцевих профілів з ваговими множниками, які визначаються формою лазерного променя. Для поліхроматичного поля з еквідистантним розподілом спектральних компонент (поле фемтосекундного лазера чи лазера зі зсунутим за частотою зворотнім зв'язком) розроблено теоретичний підхід, який дозволяє розраховувати резонанси КПН у комірці з парою атомів. Завдяки поліхроматичності лазерного випромінювання кілька груп атомів бере участь у формування темного резонансу, що значно збільшує величину сигналу, який реєструється. Розрахунки проведено з врахуванням зіткнень активних атомів з атомами буферного газу, що відбуваються зі збереженням когерентності метастабільних станів. У випадку малих полів, які становлять найбільший інтерес для стандартів частоти, показано, як вплив поліхроматичного поля на атом можна звести до біхроматичного зі світловим зсувом резонансних частот і додатковим зв'язком між метастабільними станами. На основі отриманих результатів зроблено висновки щодо вибору параметрів лазерного випромінювання з метою підвищення точності стандарту частоти на основі когерентного полонення населеності. Контрольованим фактором, що призводить до зсуву резонансу КПН, є світловий зсув. Для його мінімізації необхідно належно вибрати два параметри лазерного випромінювання - відстроювання частоти спектральної компоненти з максимальною інтенсивністю від резонансу з частотою атомного переходу і різницю частот сусідніх спектральних компонент поля.
Опис продукції
Розроблено теорію атомних стандартів частоти, в яких для стабілізації частоти використовуються резонанси когерентного полонення населеностей при взаємодії багаточастотного лазерного поля з лужними атомами. Визначено граничні можливості таких стандартів та знайдено методи їх досягнення на практиці.
Автори роботи
Романенко Віктор Іванович
Романенко Олександр Вікторович
Яценко Леонід Петрович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
