Ссылка на резервное размещение материала

В. В. ВАСИЛЬЕВ1, Я. О. ДУДИН1, С. А. ЗИБРОВ1,

О. Н. КОЗЛОВА2, Г. В. РОМАНОВ А. В. ТАЙЧЕНАЧЕВ3,4,

В. И. ЮДИН3,4, В. Л. ВЕЛИЧАНСКИЙ1,2

1Физический институт имени РАН, Москва

2Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

3Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск

4Новосибирский государственный университет

ЭФФЕКТ КОГЕРЕНТНОГО ПЛЕНЕНИЯ

НАСЕЛЕННОСТЕЙ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
В МЕТРОЛОГИИ

Переходы между магнитными подуровнями сверхтонкой структуры основного состояния атомов щелочных металлов активно используются в метрологии. Те из них, частота которых в линейном приближении не за­висит от магнитного поля, применяются в измерениях частоты и времени, а магнитозависящие переходы – в квантовой магнитометрии. В первые десятилетия неравновесное распределение атомов по подуровням основ­ного состояния создавалось двумя способами: селекцией атомов в опреде­ленном состоянии неоднородным магнитным полем в пучке и оптической накачкой излучением резонансных ламп. Оптический метод стал основ­ным с появлением лазеров, которые к тому же позволили прецизионно управлять движением атомов. Еще одна, уникальная возможность исполь­зования лазеров продемонстрирована в работaх [1,2], в которых СВЧ пе­реход в ансамбле атомов зондировался бихроматическим полем. При из­менении разности частот его компонент в окрестности частоты СТ расще­пления наблюдается резонансный отклик, обусловленный эффектом коге­рентного пленения населенностей (КПН). Работы [3,4] продемонстриро­вали эффективность использования диодных лазеров для исследования КПН эффекта и применения его в метрологии. Именно этому «горячему» направлению [5] посвящен доклад. В докладе будет дан обзор физических характеристик основных систем, действие которых основано на использо­вании эффекта КПН: квантовых дискриминаторов с объемом менее 0,1 см3 для малогабаритных атомных часов, первых наиболее интересных схем такого рода часов; лабораторных пассивных стандартов частоты; КПН мазера на атомах Rb для спутников системы «Галилео»; квантовых магнитометров.

Основное внимание будет уделено физическим эффектам, опреде­ляющим характеристики КПН часов. В частности будут: 1) рассмот­рены требования к бихроматическому полю и способы его формирова­ния;2) дана классификация методов зондирования L резонанса; 3) опи­саны основные источники шума и их влияние на стабильность; 4) проана­лизировано влияние световых сдвигов; 5) приведены факторы, опреде­ляющие ширину, амплитуду и контраст метрологических резонансов.

Список литературы

1. Thomas L. E., Hemmer P. R., Ezekiel S. et al.// Phys. Rev. Lett.

2. Cyr N. et al.// IEEE Transaction of Instr. and Measurment, 42 (19

3. Akulshin A. M. и др.//mun. 84 (19

4. Affolderbach C., Nagel A., Knappe S. et al.// Appl. Phys. B 70 (20

5. См., например, обзоры J. Vanier// Appl. Phys. B 81 (20; S. Knappe, P. Schwindt, V. Gerginov, et al, Proc. of SPIE, 6604 (20