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FNDK26 TopcraftLista de piezas N Denominacin Posicin406654 Interruptor 003CDA1007 Batera 004406470 Portabrocas (10 mm) 010406403 Perno izquierdo (portabrocas) 011406653 Motor 034406656 Interruptor izquierda/derecha 038406655 Aparato de carga -Lista de peas N. Descrio Posio406654 Interruptor 003CDA1007 Bateria 004406470 Mandril (10 mm) 010406403 Cavilha esquerda (mandril) 011406653 Motor 034406656 Interruptor esquerda/direita 038406655 Carregador -UKDNLFEPISSFNDKFig.DFig.E5111312Fig.FTopcraft 25UKDNFNDK26 TopcraftLista de piezas N Denominacin Posicin406654 Interruptor 003CDA1007 Batera 004406470 Portabrocas (10 mm) 010406403 Perno izquierdo (portabrocas) 011406653 Motor 034406656 Interruptor izquierda/derecha 038406655 Aparato de carga -Lista de peas N. Descrio Posio406654 Interruptor 003CDA1007 Bateria 004406470 Mandril (10 mm) 010406403 Cavilha esquerda (mandril) 011406653 Motor 034406656 Interruptor esquerda/direita 038406655 Carregador -UKDNLFEPISSFNDKFig.DFig.E5111312Fig.FTopcraft 25UKDNTRANSCRIPT
Diapositiva 1
Marco Polo Moreno de Souza
Orientadora: Sandra Sampaio Vianna
27 de junho de 2012
Excitação coerente de um vapor atômico
e lasers contínuos
por trens de pulsos ultracurtos
Defesa de Tese de Doutorado
Introdução
Domínio da frequência
Regime de acumulação coerente
Roteiro
Equações de Bloch
CPT (teórico)
Dois experimentos
Domínio do tempo
Domínio da frequência
Um experimento
Fundamentos da interação coerente entre lasers e sistemas atômicos
A impressão do pente de frequências na distribuição atômica de velocidades
Abordagem no domínio da frequência
Aprisionamento coerente de população
Experimento 1: Bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Experimento 2: Transição de dois fótons em cascata
O trem de pulsos ultracurtos
Envoltórias idênticas.
Intervalo entre os pulsos constante.
Relação de fase bem definida.
O pente de frequências ópticas
Interação entre lasers e sistemas atômicos
Interação entre lasers e sistemas atômicos
Evolução da matriz densidade:
Equações de Bloch:
(Frequência de Rabi)
(Regime estacionário)
Caso particular: laser contínuo (cw):
Interação entre lasers e sistemas atômicos
Interação com o trem de pulsos:
Método numérico no domínio do tempo
(código em C++):
Domínio do tempo
(grupo de átomos parado):
Impressão do pente de frequências na distribuição atômica de velocidades
Impressão do pente de frequências na distribuição atômica de velocidades
Vapor deslocamento Doppler:
alargamento Doppler
das transições.
Para átomos de rubídio com v ~ 300 m/s, temos ~ 500 MHz de alargamento.
Impressão do pente de frequências na distribuição atômica de velocidades
Experimento:
Laser de
Ti:safira
Laser de
diodo
Abordagem no domínio da frequência
Abordagem no domínio da frequência
Equivalência entre os tratamentos no domínio do tempo e no domínio da frequência.
A. Yariv. Quantum Electronics (John Wiley-Sons, New York, 1989):
Abordagem no domínio da frequência
Equações de Bloch:
Expansão perturbativa em série de potências dos campos:
(Frequência de Rabi do modo m)
Abordagem no domínio da frequência
Abordagem no domínio da frequência
Fora do regime de acumulação coerente:
Abordagem no domínio da frequência
Regime de campos intensos:
Aprisionamento coerente de população
Aprisionamento coerente de população
M. Fleischhauer, Rev. Mod. Phys., Vol. 77, No. 2, (2005)
Aprisionamento coerente de população
Resultados numéricos – evolução temporal:
Aprisionamento coerente de população
Resultados numéricos – regime estacionário:
Aprisionamento coerente de população
Tratamento analítico no domínio da frequência:
Aprisionamento coerente de população
(Ignorar transições de quatro ou mais modos)
Aprisionamento coerente de população
Vapor atômico
Resultados numéricos
Ressonâncias de um fóton sempre estão presentes
do trem de pulsos fixa, na condição de CPT
Laser de prova cw sonda o estado fundamental
Experimento 1
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Laser de
Ti:safira
Laser de
diodo
Duas técnicas:
1 – Espectroscopia seletiva em velocidades
2 – Espectroscopia com a taxa de repetição
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Laser de Ti:safira: gerador do trem de pulsos ultracurtos.
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Arranjo experimental:
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Resultados:
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Aproximações:
2 - A intensidade do laser de diodo é fraca:
1 - Um único modo para cada transição atômica.
Tratamento no domínio da frequência:
Solução das equações de Bloch para
no regime estacionário:
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Comparação: experimento e teoria:
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Espectroscopia com a taxa de repetição:
Experimento 1: bombeamento óptico entre níveis hiperfinos
Experimento 2
Experimento 2: Transição de dois fótons em cascata
Experimento 2: Transição de dois fótons em cascata
Experimento 2: Transição de dois fótons em cascata
Teoria:
Método - Algoritmo escrito no Maple:
1 – Equações de Bloch no regime estacionário.
2 – 1 modo m do pente + modo cw do diodo.
Experimento 2: Transição de dois fótons em cascata
Experimento 2: Transição de dois fótons em cascata
Comparação
Teoria vs. Experimento:
Experimento 2: Transição de dois fótons em cascata
Estimamos a frequência de off-set do laser de Ti:safira:
Ressonância de dois fótons:
Ressonância do grupo de átomos com o laser de diodo:
Experimento 2: Transição de dois fótons em cascata
Influência do bombeio óptico do laser de diodo:
Conclusões
CPT com trem de pulsos
Interação átomos-laser
Domínios do tempo e da frequência
Espectroscopia seletiva em velocidades
Espectroscopia com a taxa de repetição
Off-set a partir de uma transição de dois fótons
ì
í
î
N
®¥
12
ˆ
12
m=m
100 MHz
R
f
=
22
/25 MHz
gp=
22
100
m
g
W=
76 MHz
R
f
=
~150 fs
p
T
100 MHz
R
f
=
22
/25 MHz
gp=
22
/100
m
W=g
5 MHz
R
f
=
21
/270
R
f
wp=
50(/2)
R
f
=´gp
/22 MHz
gp=
12
0
g=
6
31
/2410
wp=´
R
f
~1 GHz
R
f
0,36
cw
W=g
0,16
m
W=g
(3'3)
FF
=®=
11
(Transmissão)
T
r®
11
r