Details

Цель работы – исследование новых физических эффектов, возникающих при взаимодействии двухчастотного лазерного излучения с квантовыми системами (атомами) при различных условиях взаимодействия со стенками ячейки. Объект исследования – щелочные атомы, находящиеся в ячейках конечного размера с антирелаксационным стеночным покрытием. В настоящей работе показано, что тепловое движение атомов в ограниченном объеме существенно влияет на динамику населенностей в Λ-схеме при двухфотонном резонансе. Система асимметрична относительно перестановки частот Раби каналов возбуждения: населенность возбужденного состояния зависит от их соотношения. Обнаружена инверсия населенности между основными состояниями сверхтонкой структуры при одинаковых интенсивностях возбуждающих полей. Определены области значений частот Раби, скоростей атомов, двухфотонных отстроек и ширины лазерного спектра, где эффекты (асимметрия, инверсия) максимальны. Учет выявленных эффектов при учете движения атомов обязателен для точности приложений КПН (атомные часы, сенсоры) в микроячейках с антирелаксационным покрытием. Применено программное обеспечение: Wolfram Mathematica.

The purpose of the work is to study new physical effects that occur during the interaction of two–frequency laser radiation with quantum systems (atoms) under various conditions of interaction with cell walls. The object of the study is alkaline atoms located in cells of finite size with an anti–relaxation wall coating. In this paper, it is shown that the thermal motion of atoms in a limited volume significantly affects the dynamics of populations in the Λ-scheme at two-photon resonance. The system is asymmetric with respect to the frequency permutation of the excitation channels: the population of the excited state depends on their ratio. An inversion of the population between the ground states of a hyperfine structure was found at the same intensities of exciting fields. The ranges of Rabi frequencies, atomic velocities, two-photon detuning, and the width of the laser spectrum are determined where the effects (asymmetry, inversion) are maximal. Considering the identified effects when considering the motion of atoms is necessary for the accuracy of CPT applications (atomic clocks, sensors) in microcells with anti-relaxation coating. Software applied: Wolfram Mathematica.