Лазерная отстройка

В оптической физике , лазерная отстройка является настройка на лазер на частоту , которая немного не из квантовой системы «ами резонансной частоты . При использовании в качестве существительного, расстройка лазера - это разница между резонансной частотой системы и оптической частотой (или длиной волны ) лазера . Лазеры, настроенные на частоту ниже резонансной, называются расстроенными на красный цвет , а лазеры, настроенные выше резонанса, называются расстроенными на синий цвет . ^[1]

Иллюстрация [ править ]

Рассмотрим систему с резонансной частотой в оптическом диапазоне частот электромагнитного спектра , то есть с частотой от нескольких ТГц до нескольких ПГц или, что эквивалентно, с длиной волны в диапазоне от 10 нм до 100 мкм. Если эта система возбуждается лазером с частотой, близкой к этому значению, то расстройка лазера определяется как: ${\ displaystyle \ omega _ {0}}$ ${\ displaystyle \ omega _ {L}}$

{\ displaystyle \ Delta \ omega \ {\ overset {\ underset {\ mathrm {def}} {}} {=}} \ \ omega _ {L} - \ omega _ {0}}

Наиболее распространенными примерами таких резонансных систем в оптическом диапазоне частот являются оптические полости (свободное пространство, волокно или микрополости ), атомы и диэлектрики или полупроводники .

Расстройка лазера важна для резонансной системы, такой как резонатор, поскольку она определяет фазу (по модулю 2π), получаемую лазерным полем за один проход. Это важно для линейных оптических процессов, таких как интерференция и рассеяние, и чрезвычайно важно для нелинейных оптических процессов, поскольку влияет на условие фазового синхронизма .

Приложения [ править ]

Лазерное охлаждение атомов [ править ]

Лазеры могут быть отстроены в лабораторной раме так, что они доплеровски сдвинуты на резонансную частоту в движущейся системе, что позволяет лазерам воздействовать только на атомы, движущиеся с определенной скоростью или в определенном направлении, и делает расстройку лазера центральным инструментом лазерного охлаждения ^[2] и магнитооптические ловушки . ^[1]

Оптомеханика [ править ]

График оптически индуцированного затухания механического осциллятора в оптомеханической системе.

Подобно лазерному охлаждению атомов, знак расстройки играет важную роль в оптомеханических приложениях. ^[3]^[4] В режиме красной отстройки оптомеханическая система подвергается охлаждению и когерентной передаче энергии между светом и механической модой (« светоделитель »). В режиме с синей расстройкой он подвергается нагреву, механическому усилению и, возможно, сжатию и запутыванию . Случай резонанса, когда лазерная расстройка равна нулю, может использоваться для очень чувствительного обнаружения механического движения, например, используемого в LIGO .

Ссылки [ править ]

^ ^a ^b Фриц Риле (8 мая 2006 г.). Стандарты частоты: основы и приложения . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-3-527-60595-8. Проверено 26 ноября 2011 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
^ Гарольд Дж. Меткалф; Питер Ван дер Стратен (1999). Лазерное охлаждение и улавливание . Springer. ISBN 978-0-387-98728-6. Проверено 26 ноября 2011 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
^ Аспельмейер, М .; Gröblacher, S .; Hammerer, K .; Кизель, Н. (01.06.2010). «Квантовая оптомеханика - взгляд [Приглашено]». JOSA Б . 27 (6): A189 – A197. arXiv : 1005.5518 . Bibcode : 2010JOSAB..27..189A . DOI : 10.1364 / JOSAB.27.00A189 . ISSN 1520-8540 . S2CID 117653925 .
^ Аспельмейер, Маркус; Киппенберг, Тобиас Дж .; Марквардт, Флориан (30 декабря 2014 г.). «Полостная оптомеханика». Обзоры современной физики . 86 (4): 1391–1452. arXiv : 1303.0733 . Bibcode : 2014RvMP ... 86.1391A . DOI : 10.1103 / RevModPhys.86.1391 . S2CID 119252645 .

Эта статья про оптику незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[Riehle2006-1] Фриц Риле (8 мая 2006 г.). Стандарты частоты: основы и приложения . Джон Вили и сыновья. ISBN 978-3-527-60595-8. Проверено 26 ноября 2011 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)

[MetcalfStraten1999-2] Гарольд Дж. Меткалф; Питер Ван дер Стратен (1999). Лазерное охлаждение и улавливание . Springer. ISBN 978-0-387-98728-6. Проверено 26 ноября 2011 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)

[3] Аспельмейер, М .; Gröblacher, S .; Hammerer, K .; Кизель, Н. (01.06.2010). «Квантовая оптомеханика - взгляд [Приглашено]». JOSA Б . 27 (6): A189 – A197. arXiv : 1005.5518 . Bibcode : 2010JOSAB..27..189A . DOI : 10.1364 / JOSAB.27.00A189 . ISSN 1520-8540 . S2CID 117653925 .

[4] Аспельмейер, Маркус; Киппенберг, Тобиас Дж .; Марквардт, Флориан (30 декабря 2014 г.). «Полостная оптомеханика». Обзоры современной физики . 86 (4): 1391–1452. arXiv : 1303.0733 . Bibcode : 2014RvMP ... 86.1391A . DOI : 10.1103 / RevModPhys.86.1391 . S2CID 119252645 .

[1]