Оптический резонанс и двухуровневые атомы - Аллен Л.
Скачать (прямая ссылка):
Было найдено, что максимум эха отвечает моменту времени і = 27"+ s после первого импульса, где T — задержка между двумя возбуждающими импульсами, a s = 5 не—избыточная задержка, которая довольно хорошо согласуется со значением, ожидаемым согласно теории § 3 Сигнал эха распространялся в достаточно широком уповом интервале, а его максимум отвечал предсказанному углу RJ 6е- При выкипании жидкого гелия эхо могло наблюдаться на протяжении нескольких минут до тех пор, пока некогерентные процессы релаксации в нагревающемся образце не приводили к его исчезновению. Поскольку эхо не удавалось наблюдать в интервале температур от температуры жидкого водорода до 14 К, можно, по-видимому заключить, что критическое время релаксации отвечает температуре, попадающей в интервал от 42 до 14 К
Исс чедовалась также поляризационная зависимость эха Лазерное излучение было обычно плоскополяризованным При помощи волновых пластинок и линейных поляризаторов можно было изменять относительную поляризацию каждого импульса н исследовать поляризацию эха. При параллельных поляризациях обоих возбуждающих импульсов сигнал эха Сыт поляризован в том же направлении Однако если направление поляризации второго импульса образует угол хо с поляризацией первого интенсивность эха как функция угла х установки анализатора хорошо описывалась формулой
Z = Z11COS^(X —2хи) (9.25)
Этот результат можно интерпретировать с учетом того что переход в pv6niie есть J = '/г-* У? Здесь тево- и право циркулярно поляризованные переходы моїут рассматриваться как независимые, результирующая выходная поляризация комбпки-р\ется из компонент поляріпации дія этих переходов Как пока зано в § 3 гл 5, при AJ = 0 переходы с AM = 0 отсутствуют') Пеіїтел п Слащер [6] набчтодали фотонное эхо в газе SFe, используя импульсы с длиной волны 10 6 мкм от двух различных СОг-іазеров В отличие от рубина СО^-лазер допускает одноча-стотный режим, что вместе с высокой частотой повторении позволило наблюдать гораздо боїее яркие проявления эха и суще-
') Пажное значение имета такле реализация светового эха в кристаллах CbWO, Nd3" YAG NiI3+ и I вГ3 Nd'* Pr3 с острой резонансной настройкой путем изменения частоты генерации задающих лазеров не красителях [25*] Применение перестраиваемых «Озеров ноаьоліілс зча іитеві-чо vcoBspuietiCTBO.-чать техпш> жсперігмектов но наблюдению снегового эха Другой эффективный метод его экспериментального нсокдоваиии спязян с использованием >е\ннкя штарковскнх импульсов [10] (см тике) — Прим ред
Фотонное эхо
213
стаєнно повысить точность измерений Длительность нсноэьзи ванных импульсов составляла 200 HC и ограничила ia минималь ное расстояние между ними до 0 5 мке (несмотря на то что раї. стояние между импульсами могло непрерывно изменяться от 0 до 10 икс) Как и в предыдущих работах сигнал эха отвечал I = 27"-J-S в сої ласі і и с теорией При изменении !інтенсивностей возбуждающи* импульсов амптитуда эха также менялась, при чем сигнал эха исчезал, коїда площадь входного импульса со ставляла около л/Ю
Авторы [6] обнаружили что поляризация эха была парат дельной поляризации второго возбуждающего импульса, а ни тенспвноеть — пропорциональной cos2/, где /— угол между направлениями поляризации полей Е, и E2 Это отличается от пер воначальных результатов по рубину, где наблюдалось изменение полярпзэимн, равное 2?, а интенсивность не зависела от % Пей тел и Слашер предполагают что это различие обусловлено пространственным и связанным с перекрытием вырождением (ко торое обсуждалось в гл 5 в связи с вопросам о самоиндуциро ванной прозрачности) поскольку циркулярно поляризованные компоненты линейно поляризованных импульсов в случае SF5 не являются независимыми
Алексеев її Евсеев [R] независимо показали, что для иерехо дов / = 0-> I или / = I -э-1 поляризация эха совпадает с така вой дія второго имп\.льса а его амплитуда пропорциональна cos х. Кроме того, было показано, что в согласии с работами по рубину для перехода Z = Vs-*" '/г интенсивность не зависит от X в вектор поляризации образует угол 2? по отношению к направлению поляризации первого импульса В дальнейшем Гор ion н др [9] провели обстоятетьцые теоретическое и экспериментальное исследования применительно к SF6, излучив, в ча стности. влияние вырождения ) ровней к поляргпацню эха
Бревер н Шучеикср [10], используя методику штарковских нмпудьсов, onncaHHj ю в § 6 гл 3 применительно к экспериментам по наблюдению оптчческой нутации и затухания свободной поляризации, исследовали фотонное эхо в C13H3F и NH2D Здесь также использовался лазер в непрерывном режиме, а возбуждающие л/2- н я-импутьсы получались посредством небольшого штарковского сдвига дія уолекул вблизи резонанса Наблюденное Mo отличалось по форме от такового в других работах, которые здесь обсуждались, поскольку частота была смещена относительно лазерной. Идентичность групп скоростей, возбуждаемых двумя импульсами, сохранялась; частоты переходов были разными при отсутствии и наличии штарковского поля В результате возникал сигнал биений между лазерным полем и падем эха, частота которого опредетялась штарковскнм сдвигом, этот сигнал и детектировался Поскольку тазерный сигнал был силь
