Marco Polo, Carlos Bosco, Daniel Felinto, Lúcio Acioli, Sandra Vianna

Apresentação em tema: "Marco Polo, Carlos Bosco, Daniel Felinto, Lúcio Acioli, Sandra Vianna"— Transcrição da apresentação:

1 Marco Polo, Carlos Bosco, Daniel Felinto, Lúcio Acioli, Sandra Vianna
Interação Coerente no Acoplamento dos Lasers de Fentosegundos e de Diodo em Vapor de Rubídio Marco Polo, Carlos Bosco, Daniel Felinto, Lúcio Acioli, Sandra Vianna

2 Objetivo Queremos estudar, experimental e teoricamente, a interação de um laser de diodo com um vapor de rubídio, na presença de um trem de pulsos de fentosegundos. Intensidade do laser de diodo. Densidade atômica.

3 Roteiro Esta apresentação está dividida em 4 partes:
Esquema experimental e resultados Efeitos de um trem de pulsos em um sistema de 2 níveis Modelo teórico para um sistema de 4 níveis Conclusões e perspectivas

4 Acoplamento de Dois Feixes em Vapor de Rubídio
Esquema experimental

5 O Pente de Frequências Trem de pulsos Transformada de Fourier [1]
[1] L. Xu et al. Opt. Lett, (1996).

6 O sistema atômico Estrutura hiperfina dos isótopos Rb 85 e Rb 87.
A transição em 780 nm é conhecida como linha D2 Tempo de vida dos estados excitados: O meio não interage com um pulso de cada vez, mas com todos os modos do pente.

7 Resultados – transições Doppler do Rb

8 Resultados – dependência com a intensidade do laser de diodo
O aumento da intensidade do laser de diodo faz desaparecer a visibilidade do pente. Observamos alargamento por potência dos picos.

9 Resultados – dependência com a densidade atômica
O aumento da densidade deixa claro um comportamento distinto entre as regiões acima e abaixo do centro do perfil Doppler.

10 Efeitos de um Trem de Pulsos em um Sistema de Dois Níveis
Equação de Liouville:

11 Solução das equações de Bloch para o trem de pulsos
Redefinição da frequência de Rabi para o trem de pulsos: [2] Observamos processo de acumulação na população e na coerência. [2] D. Felinto et al. Opt. Commun. (2003).

12 Campo fora de ressonância
Nesse caso, a soma de todas as fases resulta em uma interferência parcialmente construtiva.

13 Interação do trem de pulsos e um meio com alargamento Doppler
[2] Observamos a impressão do pente de freqüências no perfil Doppler. [2] D. Felinto et at. Opt. Commun. (2003).

14 Campo contínuo - propagação por um meio ressonante
Aproximação linear Altas densidades atômicas diminuem a amplitude do campo, principalmente se estiver sintonizado muito próximo da ressonância.

15 Modelo Teórico e Discussão
Feixes dos campos têm polarizações perpendiculares. Bombeamento ótico é importante.

16 Equações de Bloch para um sistema de 4 níveis

17 Equações de Bloch para um sistema de 4 níveis

18 Solução das equações de Bloch: método perturbativo
Usamos a aproximação de que os pulsos são muito curtos quando comparado com as taxas de relaxação das populações e das coerências.

19 Solução das equações de Bloch: método perturbativo
[3] [3] T. Ban et al. Phys. Rev. A, (2006).

20 Solução das equações de Bloch: método perturbativo

21 Solução das equações de Bloch: método perturbativo

22 Solução das equações de Bloch: método numérico
Podemos estudar a interação no regime de campos intensos. Analisaremos a diferença entre os sistemas com transição aberta e com transição cíclica.

23 Solução das equações de Bloch: método numérico

24 Solução das equações de Bloch: método numérico

25 Solução das equações de Bloch: método numérico
O alargamento por potência é responsável pela diminuição da visibilidade do pente de frequências.

26 Melhorando o nosso modelo
cíclica aberta aberta Valores próximos do experimento

27 Melhorando o nosso modelo

28 Conclusões Para investigar o efeito do laser de fentosegundos no aumento (“perda”) e na diminuição (“ganho”) da absorção do feixe contínuo, apresentamos um modelo de quatro níveis, que leva em conta que os feixes têm polarizações perpendiculares. Analisamos dois tipos de sistemas: um em que o campo contínuo efetua uma transição aberta e outro em que este campo é responsável por uma transição cíclica. Os resultados teóricos mostram o alargamento da transição do diodo como o responsável pelo desaparecimento da visibilidade do pente de frequências. O efeito da densidade foi explicado de forma qualitativa. Explicamos o perfil assimétrico pelo fato de o laser contínuo fazer transições de tipos diferentes (aberta de um lado do espectro e cíclica do outro), além dos diferentes momentos de dipolo envolvidos.

29 Perspectivas A etapa seguinte será estudar a dependência das curvas em função da intensidade do feixe de fentosegundos. Outra etapa será considerar o efeito da propagação no feixe de femtosegundos. Resultados teóricos preliminares indicam que um efeito Stark dinâmico está presente, para altas intensidade de feixe de contínuo.

30 Conclusões e Perspectivas

31 Obrigado!