Просторовий розподіл атомів у полі перехресних стоячих біхроматичних світлових хвиль
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe64.2.109Ключові слова:
оптична пастка для атомів, стоячі хвилі, побудова хвильової функції методом Монте-КарлоАнотація
Показано, що, вибираючи належним чином вiдстроювання несучої частоти кожної з перехресних бiхроматичних хвиль вiд частоти переходу в атомi, можна сформувати двовимiрну пастку для атомiв, якщо iнтенсивнiсть хвиль досить велика. При нульових та близьких до нуля початкових фазах хвиль, а також при п та близькому до п зсувi фаз мiж перехресними хвилями формується динамiчна просторова структура з квадратних комiрок зi стороною л/√2. Чисельне моделювання проведено для атомiв натрiю.
Посилання
H. J. Metcalf, P. van der Stratten. Laser Cooling and Trapping (Springer, 1999).
A.M. Negriyko, V.I. Romanenko, L.P. Yatsenko. Dynamics of Atoms and Molecules in Coherent Laser Fields (Naukova Dumka, 2008) (in Ukrainian).
H. Metcalf. Strong optical forces on atoms in multifrequency light. Rev. Mod. Phys. 89, 041001 (2017). https://doi.org/10.1103/RevModPhys.89.041001
V.S. Voitsekhovich, M.V. Danileiko, A.N. Negriiko, V.I. Romanenko, L.P. Yatsenko. Light pressure on atoms in counterpropagating amplitude-modulated waves. Zh. Tekhn. Fiz. 58, 1174 (1988) (in Russian).
A.P. Kazantsev, I.V. Krasnov. Rectification effect of a radiation force. J. Opt. Soc. Am. B 6, 2140 (1989). https://doi.org/10.1364/JOSAB.6.002140
V.S. Voitsekhovich, M.V. Danileiko, A.N. Negriiko, V.I. Romanenko, L.P. Yatsenko. Observation of a stimulated radiation pressure of amplitude-modulated light on atoms. JETP Lett. 49, 161 (1989).
R. Grimm, Y.B. Ovchinnikov, A.I. Sidorov, V. S. Letokhov. Observation of a strong rectified dipole force in a bichromatic standing light wave. Phys. Rev. Lett. 65, 1415 (1990). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.65.1415
Y.B. Ovchinnikov, R. Grimm, A.I. Sidorov, V.S. Letokhov. Recified dipole force in a bichromatic standing light wave. Opt. Commun. 102, 155 (1993). https://doi.org/10.1016/0030-4018(93)90486-O
J. S?oding, R. Grimm, Y. Ovchinnikov, P. Bouyer, C. Salomon. Short-distance atomic beam deceleration with a stimulated light force. Phys. Rev. Lett. 78, 1420 (1997). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.78.1420
M.R. Williams, F. Chi, M.T. Cashen, H. Metcalf. Bichromatic force measurements using atomic beam deflections. Phys. Rev. A 61, 023408 (2000). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.61.023408
M.T. Cashen, H. Metcalf. Bichromatic force on helium. Phys. Rev. A 63, 025406 (2001). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.63.025406
C. Corder, B. Arnold, H. Metcalf. Laser cooling without spontaneous emission. Phys. Rev. Lett. 114, 043002 (2015). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.114.043002
C. Corder, B. Arnold, X. Hua, H. Metcalf. Laser cooling without spontaneous emission using the bichromatic force. J. Opt. Soc. Am. B 32, B75 (2015). https://doi.org/10.1364/JOSAB.32.000B75
H. Metcalf. Entropy exchange in laser cooling. Phys. Rev. A 77, 061401 (2008). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.77.061401
T.G.M. Freegarde, J. Waltz, W. H?ansch. Confinement and manipulation of atoms using short laser pulses. Opt. Commun. 117, 262 (1995). https://doi.org/10.1016/0030-4018(95)00172-5
A. Goepfert, I. Bloch, D. Haubrich, F. Lison, R. Sch?utze, R. Wynands, D. Meschede. Stimulated focusing and deflection of an atomic beam using picosecond laser pulses. Phys. Rev. A 56, R3354 (1997). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.56.R3354
V.I. Romanenko, L.P. Yatsenko. Theory of one-dimensional trapping of atoms by counterpropagating short pulse trains. J. Phys. B 44, 115305 (2011). https://doi.org/10.1088/0953-4075/44/11/115305
V. I. Romanenko, Ye.G. Udovitskaya, A.V. Romanenko, L.P. Yatsenko. Cooling and trapping of atoms and molecules by counterpropagating pulse trains. Phys. Rev. A 90, 053421 (2014). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.90.053421
V.I. Romanenko, A.V. Romanenko, L.P. Yatsenko. An optical trap for atoms on the basis of counter-propagating bichromatic light waves. Ukr. J. Phys. 61, 309 (2016). https://doi.org/10.15407/ujpe61.04.0309
V.I. Romanenko, L.P. Yatsenko. Trapping of atoms by the counter-propagating stochastic light waves. Opt. Commun. 392, 239 (2017). https://doi.org/10.1016/j.optcom.2017.01.053
V.I. Romanenko, N.V. Kornilovska. Atoms in the counter-propagating frequency-modulated waves: splitting, cooling, confinement. Eur. Phys. J. D 71, 229 (2017). https://doi.org/10.1140/epjd/e2017-80109-7
C. Molmer, Y. Castin, J. Dalibard. Monte Carlo wave-function method in quantum optics. J. Opt. Soc. Am. B 10, 524 (1993). https://doi.org/10.1364/JOSAB.10.000524
L. Yatsenko, H. Metcalf. Dressed-atom description of the bichromatic force. Phys. Rev. A 70, 063402 (2004). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.70.063402
A.P. Kazantsev. Acceleration of atoms by light. Zh. ? Eksp. Teor. Fiz. 66, 1599 (1974).
V.G. Minogin, V.S. Letokhov. Laser Light Pressure on Atoms (Gordon and Breach, 1987).
J. Steinbach, B.M. Garraway, P.L. Knight. High-order unraveling of master equations for dissipative evolution. Phys. Rev. A 51, 3302 (1995). https://doi.org/10.1103/PhysRevA.51.3302
B.W. Shore. The Theory of Coherent Atomic Excitation, Vol. 1 (Wiley, 1990).
K. Molmer. Limits of Doppler cooling in pulsed laser fields. Phys. Rev. Lett. 66, 2301 (1991). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.66.2301
V.I. Romanenko, O.G. Udovytska, V.M. Khodakovsky, L.P. Yatsenko. Atomic momentum diffusion in the field of counter-propagating stochastic light waves. Ukr. J. Phys. 63, 616 (2018). https://doi.org/10.15407/ujpe63.7.616
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
