Отправить статью по E-mail 
Наблюдение сильного магнитооптического вращения поляризации света в парах рубидия для приложений в атомной магнитометрии
- Авторы: Макаров А.О1,2, Бражников Д.В1,2, Гончаров А.Н1,2,3
-
Учреждения:
- Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН
- Новосибирский государственный университет
- Новосибирский государственный технический университет
- Выпуск: Том 117, № 7-8 (4) (2023)
- Страницы: 509-517
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/0370-274X/article/view/145181
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823070054
- EDN: https://elibrary.ru/JPTLTI
- ID: 145181
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Нелинейные резонансы в парах щелочных металлов, регистрируемые методом магнитооптического вращения линейной поляризации света, активно используются в квантовой магнитометрии для создания атомных магнитометров. В большинстве таких сенсоров магнитооптическое вращение связано с явлением магнито-чувствительного двойного лучепреломления, а углы вращения обычно не превышают десятков миллирадиан. В настоящей работе предложена конфигурация эксперимента, в которой резонансы магнитооптического вращения линейной поляризации пробной волны вызваны сильным дихроизмом, наведенным в среде встречной волной накачки. Обе волны находятся в резонансе с оптическим переходом Fg = 2 → Fe = 1 в D1 -линии атома 87Rb (λ ≈ 795 нм). В наших экспериментах использовалась цилиндрическая ячейка с буферным газом длиной 2 см, а максимальный угол вращения составил◦≈ 390 мрад (22 ) при ширине резонанса около 300 нТл. Полученные результаты показывают, что предложенная конфигурация для наблюдения магнитооптического вращения перспективна для создания миниатюрных высокочувствительных атомных магнитометров.
Об авторах
А. О Макаров
Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет
Email: x-kvant@mail.ru
Д. В Бражников
Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет
Email: x-kvant@mail.ru
А. Н Гончаров
Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН; Новосибирский государственный университет; Новосибирский государственный технический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: x-kvant@mail.ru
Список литературы
- H. Fujiwara, Spectroscopic Ellipsometry. Principles and Applications, John Wiley & Sons Ltd., Chichester (2003).
- E. B. Alexandrov, Phys. Scr. 2003, 27 (2003).
- Optical Magnetometry, ed. by D. Budker and D. F. Jackson Kimball, Cambridge University Press, N.Y. (2013).
- D. Budker, W. Gawlik, D. F. Kimball, S. M. Rochester, V. V. Yashchuk, and A. Weis, Rev. Mod. Phys. 74, 1153 (2002).
- M. Auzinsh, D. Budker, and S. M. Rochester, Optically Polarized Atoms, Oxford University Press Inc., N.Y. (2010).
- H. B. Dang, A. C. Maloof, and M. V. Romalis, Appl. Phys. Lett. 97, 151110 (2010).
- D. Budker, V. Yashchuk, and M. Zolotorev, Phys. Rev. Lett. 81, 5788 (1998).
- D. V. Brazhnikov, V. I. Vishnyakov, A. N. Goncharov, E. Alipieva, C. Andreeva, and E. Taskova, Phys. Rev. A 106, 013113 (2022).
- J. C. Allred, R. N. Lyman, T. W. Kornack, and M. V. Romalis, Phys. Rev. A 89, 130801 (2002).
- V. Shah and M. V. Romalis, Phys. Rev. A 80, 013416 (2009).
- M. V. Petrenko, A. S. Pazgalev, and A. K. Vershovskii, Phys. Rev. Appl. 15, 064072 (2021).
- V. M. Entin, I. I. Ryabtsev, A. E. Boguslavsky, and Yu. V. Brzhazovsky, Opt.Commun. 207, 201 (2002).
- C. J. Zhu, J. Guan, F. Zhou, E. Y. Zhu, and Y. Li, OSA Continuum 4, 2527 (2021).
- O. Alem, T. H. Sander, R. Mhaskar, J. LeBlanc, H. Eswaran, U. Steinho, Y. Okada, J. Kitching, L. Trahms, and S. Knappe, Phys. Med. Biol. 60, 4797 (2015).
- T. M. Tierney, N. Holmes, S. Mellor, J. D. L'opez, G. Roberts, R. M. Hill, E. Boto, J. Leggett, V. Shah, M. J. Brookes, R. Bowtell, and G. R. Barnes, NeuroImage 199, 598 (2019).
- V. Acosta, M. P. Ledbetter, S. M. Rochester, D. Budker, D. F. Jackson Kimball, D. C. Hovde, W. Gawlik, S. Pustelny, J. Zachorowski, and V. V. Yashchuk, Phys. Rev. A 73, 053404 (2006).
- S. Li, P. Vachaspati, D. Sheng, N. Dural, and M. V. Romalis, Phys. Rev. A 84, 061403(R) (2011).
- F. J. Duarte, Narrow-Linewidth Laser Oscillators and Intracavity Dispersion, in: Tunable Lasers Handbook, ed. by F. J. Duarte, Academic Press Inc., London (1995).
- M. D. Rotondaro and G. P. Perram, J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. 57, 497 (1997).
- F. A. Franz, Phys. Rev. 139, A603 (1965).
- W. Happer, Rev. Mod. Phys. 44, 169 (1972).
- J. Vanier and C. Audoin, The Quantum Physics of Atomic Frequency Standards, Adam Hilger, Bristol and Philadelphia (1989).
- Д. В. Бражников, А. В. Тайченачев, А. М. Тумайкин, В. И. Юдин, И. И. Рябцев, В. М. Энтин, Письма в ЖЭТФ 91, 694 (2010)
- D. V. Brazhnikov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, V. I. Yudin, I. I. Ryabtsev, and V. M. Entin, JETP Lett. 91, 625 (2010).
- D. V. Brazhnikov, A. V. Taichenachev, and V. I. Yudin, Eur. Phys. J. D 63, 315 (2011).
- G. Alzetta, S. Cartaleva, Y. Dancheva, Ch. Andreeva, S. Gozzini, L. Botti, and A. Rossi, J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 3, 181 (2001).
- Z. A. S. Jadoon, H. R. Noh, and J. T. Kim, Sci. Rep. 12, 145 (2022).
- D. V. Brazhnikov, A. V. Taichenachev, A. M. Tumaikin, and V. I. Yudin, Laser Phys. Lett. 11, 125702 (2014).
- D. V. Brazhnikov, S. M. Ignatovich, V. I. Vishnyakov, M. N. Skvortsov, Ch. Andreeva, V. M. Entin, and I. I. Ryabtsev, Laser Phys. Lett. 15, 025701 (2018).
- D. V. Brazhnikov, S. M. Ignatovich, A. S. Novokreshchenov, and M. N. Skvortsov, J. Phys. B: At. Mol. Opt. 52, 215002 (2019).
- Е. Б. Александров, А. К. Вершовский, УФН 179, 605 (2009)
- E. B. Aleksandrov and A. K. Vershovskii, Phys. Usp. 52, 573 (2009).
Дополнительные файлы
