Efeitos do trem de pulsos defentosegundos no acoplamento de dois      feixes em vapor de Rubídio   Marco Polo, Carlos Bosc...
Introdução        Nosso objetivo é descrever a interação entre doisfeixes de luz e átomos de rubídio, sendo um dos feixesc...
Diagrama de níveis do rubídio
Absorção saturada                                 BS                                          Detector    Detector        ...
Absorção saturada
Esquema experimental
Resultado
O efeito do trem de pulsosE (t )   L (t )eiwLt   (1)                       t  nTR    in  L (t )   L  sec h ...
O efeito do trem de pulsosPara entender o efeito do trem de pulsos no perfil Dopplersistema atômico, vamos tirar a transfo...
O efeito do trem de pulsosOu seja, o espectro do módulo quadrado do campo elétrico consistede infinitos modos separados de...
TeoriaVamos primeiramente estudar a evolução temporal dapopulação do estado excitado quando um trem de pulsos ultra-curtos...
TeoriaO campo E(t) será tratado classicamente.Usaremos a aproximação de dipolo elétrico.                                ...
TeoriaChamando     12 (t )  12 (t )eiwLt     e usando a aproximação deonda girante, teremos   22  i21 L* (t )     ...
TeoriaSistema de equações de Bloch pode ser resolvido numericamente.
TeoriaPodemos comparar esse resultado com o resultado da equação deBloch para campos contínuos.
TeoriaPara um meio com alargamento Doppler,     w12  wL   DopplerPodemos plotar a população de átomos excitados depoi...
TeoriaO que acontece quando a coerência decai mais rápido que ointervalo entre dois pulsos do laser?
Mais resultados experimentaisVemos a impressão do pente de freqüências nas 4 linhas.
Mais resultados experimentaisNovos efeitos surgem quando aumentamos a temperatura.
Mais resultados experimentaisLaser de Ti-safira centrado em 795 nm.
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Efeitos do trem de pulsos de fentosegundos no acoplamento de dois feixes em vapor de Rubídio

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Nosso objetivo é descrever a interação entre dois feixes de luz e átomos de rubídio, sendo um dos feixes contínuo e o outro pulsado, com largura temporal da ordem de 100 fs.

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Efeitos do trem de pulsos de fentosegundos no acoplamento de dois feixes em vapor de Rubídio

  1. 1. Efeitos do trem de pulsos defentosegundos no acoplamento de dois feixes em vapor de Rubídio Marco Polo, Carlos Bosco, Daniel Felinto, Lúcio Acioli e Sandra Vianna
  2. 2. Introdução Nosso objetivo é descrever a interação entre doisfeixes de luz e átomos de rubídio, sendo um dos feixescontínuo e o outro pulsado, com largura temporal da ordem de100 fs.
  3. 3. Diagrama de níveis do rubídio
  4. 4. Absorção saturada BS Detector Detector Vapor atômico ET T w 12 w w 12 w
  5. 5. Absorção saturada
  6. 6. Esquema experimental
  7. 7. Resultado
  8. 8. O efeito do trem de pulsosE (t )   L (t )eiwLt (1)    t  nTR  in  L (t )   L  sec h  e R  n 0   T    p   
  9. 9. O efeito do trem de pulsosPara entender o efeito do trem de pulsos no perfil Dopplersistema atômico, vamos tirar a transformada de fourier daequação 1. ~    t  nTR  i (w w ) t EL (w )   L   sec h  e L dt.einR  Tp  n  0    ~    t  i (w w )( t  nT ) EL (w )   L   sec h  e L R dt.einR  Tp  n  0    ~   t  i (w w ) t  in[(w w )T  ] EL (w )   L  sec h  e L dt  e L R R  Tp     n 0 O somatório representa um termo de interferência, que é nulo para qualquer freqüência que não obedeça a seguinte relação: (w  wL )TR  R  2 N , N  0,1,2,...
  10. 10. O efeito do trem de pulsosOu seja, o espectro do módulo quadrado do campo elétrico consistede infinitos modos separados de 1    fR TR
  11. 11. TeoriaVamos primeiramente estudar a evolução temporal dapopulação do estado excitado quando um trem de pulsos ultra-curtos incide em um meio atômico com tempo de decaimento(de população e de coerência) maior que o intervalo entre doispulsos do laser.Consideraremos o átomo como um sistema de dois níveis.Resolveremos a equação de Liouville,  i   H ,   t
  12. 12. TeoriaO campo E(t) será tratado classicamente.Usaremos a aproximação de dipolo elétrico.   H  w12 2 2   . E (t )Inserindo o hamiltoniano na equação de Liouville e separando ascomponentes da matriz densidade, temos22  i21E (t )    22   12  c.c.  t   T2212 i12 E (t )   (2 22  1)  iw12 12  12 t T1211  22  1
  13. 13. TeoriaChamando 12 (t )  12 (t )eiwLt e usando a aproximação deonda girante, teremos  22  i21 L* (t )      12  c.c.   22 t   T22  12 i12 L (t )  12  (2 22  1)  i 12  t T12   w12  wL    t  nTR  in   L (t )   L  sec h  e R  n 0   T    p   
  14. 14. TeoriaSistema de equações de Bloch pode ser resolvido numericamente.
  15. 15. TeoriaPodemos comparar esse resultado com o resultado da equação deBloch para campos contínuos.
  16. 16. TeoriaPara um meio com alargamento Doppler,   w12  wL   DopplerPodemos plotar a população de átomos excitados depoisque o sistema atinge o equilíbrio em função dos váriosgrupos de átomos, representados por  Doppler
  17. 17. TeoriaO que acontece quando a coerência decai mais rápido que ointervalo entre dois pulsos do laser?
  18. 18. Mais resultados experimentaisVemos a impressão do pente de freqüências nas 4 linhas.
  19. 19. Mais resultados experimentaisNovos efeitos surgem quando aumentamos a temperatura.
  20. 20. Mais resultados experimentaisLaser de Ti-safira centrado em 795 nm.
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