Transparence induite et LSM
Hugues de Chatellus
1er octobre 2007
Principe :
…
Absorption des photons du faisceau laser
Emission spontanée
Plus d’absorption transparence induite
Laser
Axe de quantification
Vapeur atomique
mJ = -1/2 mJ = +1/2
mJ = -1/2 mJ = +1/2 mJ = -1/2 mJ = +1/2
mJ = -1/2 mJ = +1/2
Accumulation sur le sous-niveau mJ=+1/2
•Analogie avec le pompage optique
Laser
Axe de quantification
Vapeur atomique
• Rôle de l’axe de quantification
mJ = -1/2
mJ = -1/2 mJ = +1/2
mJ = +1/2
Il y a toujours transparence, mais Pas d’accumulation sur un des sous-niveaux mJ
Accumulation sur une C. L. des états |mJ=-1/2> et |mJ=+1/2>
mJ = C.L.(mJ)
Système en
E3
E2
E1
L’atome est pompé dans un état sombre |NC> qui n’absorbe plus « Electromagnetically induced transparency »
Changement de base :
Ralentissement de la lumière (I)
Sans champ de couplage
Avec champ de couplage
E3
E2
E1
sondecouplage
Vitesse de phase, vitesse de groupe :
Ralentissement de la lumière (II)E3
E2
E1
sonde
couplage
Influence de l’élargissement Doppler :
Interprétation : polariton d’état sombre
Démonstration : Philips et al., PRL (2001)
« Lumière lente »
Optique non-linéaire
Intrication et communications quantiques
Limite du stockage
Largeur de la zone de transparence limitée (10-100 kHz) temps stockage x largeur spectrale ~5
Augmenter le nombre d’atomes : Eviter les fuites : couvrir un spectre aussi large que possible
Stockage sur canaux parallèles
Transparence induite par un laser multimode
Chaque mode laser induit la transparence pour une certaine classe de vitesse.
Transparence et laser sans mode ?
Que se passe t’il avec un spectre continu ?
Expériences :•Observer la transparence•Etudier la largeur de la courbe de résonance•Comparaison avec un laser multimode
Perspectives :•Caractérisation LSM•Etudier le ralentissement de la lumière en spectre continu et large•Utiliser le LSM comme laser de couplage ?
Spectre discret :
Champ magnétique
Spectre continu :
Champ magnétique
Maintien de la transparence ?
LSM (D1) Cellule Na
(~60°C)
Boîte en µ-métal
Bobines de Helmholtz
B
PMT