Caurlidošanas relaksācijas mehānismi atomu koherentas ierosmes modeļos

Abstract

Viens no pašreizējiem modeļiem atomu koherentai ierosmei ir balstīts uz optiskajiem Bloha vienādojumiem, no kuriem ir iegūti ātruma vienādojumi Zēmana koherencēm. Šie vienādojumi labi apraksta magneto-optiskās rezonanses dažādos ierosmes apstākļos, tomēr augstas jaudas ierosmes gadījumā teorētiskie aprēķini krietni atšķiras no eksperimentālajiem rezultātiem. To varētu radīt iemesls, ka caurlidošanas relaksācija ir iekļauta vienādojumā kā viens parametrs, pieņemot, ka visi atomi lāzera stara šķērsgriezumā kustas ar vienu vidējo ātrumu. Darbā ir veiktas korekcijas Zēmana koherenču vienādojumā, pievienojot matemātisku aprakstu caurlidošanas relaksācijai. Tika veikta integrēšana pa dažādām atomu ātruma un lokācijas grupām attiecībā pret lāzera staru. Pētījumi veikti teorētiski, izmantojot datorsimulāciju. Rezultātā pārbaudīta modeļu ietekme uz magneto-optiskās rezonanses formu.

One of current models for coherent excitation of atoms is based on optical Bloch equations that are treated to obtain rate equations for Zeeman coherences. The rate equations do a very good job describing magneto-optical resonances in a number of different excitation conditions, though some problems are experienced when excitation at high laser power densities is described. One of possible reasons for this might be the fact that transit relaxation is included as a single parameter in the rate equations, assuming all atoms to move with the same average speed across the laser beam. Modified rate equations for Zeeman coherences with additional mathematical description for transit relaxation are presented. The integration over different atomic velocity and location groups against laser beam was performed. Research was done theoretically, using computer simulation. The model change influences on the shape of magneto-optical resonances curves were studied.