Nosso objetivo é estudar a interação de um laser contínuo (diodo) com átomos de rubídio na presença de um laser de fentosegundos.

1. Efeitos do trem de pulsos de
fentosegundos no acoplamento
de dois feixes em vapor de rubídio
Marco Polo, Carlos Bosco, Daniel Felinto,
Lúcio Acioli e Sandra Vianna
Departamento de Física – UFPE - Recife

2. Introdução
Nosso objetivo é estudar a interação de um laser
contínuo (diodo) com átomos de rubídio na presença
de um laser de fentosegundos.

3. Roteiro
Esquema experimental e resultados
Teoria para um sistema de dois níveis
Dependência com a temperatura
Conclusão e perspectivas

4. Esquema experimental

5. Diagrama de níveis do rubídio

6. O laser de fentosegundos
EL (t )   L (t )eiLt Para uma sequência    t  nTR  in 
 t   L (t )   L  sec h  e R 
de pulsos:
n 0 
 T 
 L (t )  sech     p  

T 
 p 
* Lin Xu et al, Opt. Lett.
Vol. 21 (1996)

7. Resultados

8. Teoria
Vamos primeiramente estudar a evolução temporal da população do estado
excitado quando um trem de pulsos ultra-curtos incide em um meio atômico
com tempo de vida (de população e de coerência) maior que o intervalo
entre dois pulsos do laser.
Equação de Liouville,
 i
  H ,  
t
 
H  12 2 2   . E (t )
22  i21 L* (t )     12  L
   12  c.c.   22
t   T22    t  nTR  in 
 L (t )   L  sec h  e R 
 12 i  (t )  n 0 
 T 
   

  12 L (2 22  1)  i 12  12
p
t T12

9. Teoria
Sistema de equações de Bloch pode ser resolvido numericamente.

10. Teoria
Para um meio com alargamento Doppler,   12  L   Doppler
Podemos representar a população de átomos excitados depois que o
sistema atinge o equilíbrio em função dos vários grupos de átomos,
representados por 
Doppler

11. Dependência com a temperatura

12. Conclusões e perspectivas
Estudamos o processo de acumulação experimental e teoricamente,
com o campo do laser de diodo fraco. Mostramos a impressão do
pente de freqüência no perfil Doppler dos átomos de rubídio.
Para explicar a dependência com a temperatura, devemos
considerar um sistema atômico com pelo menos três níveis, pois
os feixes têm polarizações cruzadas e portanto acoplam estados
distintos.
Efeitos de propagação talvez sejam importantes, e portanto
devemos incluir a modificação do campo elétrico ao se propagar
pelo meio.

13. Agradecimentos