Исследование возможности глубокого лазерного охлаждения атомов магния для создания стандарта частоты нового поколения

Подробнее Представлен теоретический анализ субдоплеровского лазерного охлаждения атомов ²⁴Mg на переходе 3³ P₂ → 3³ D₃ в поле двух встречных световых волн, имеющих противоположные циркулярные поляризации. Для численного моделирования лазерного охлаждения использовался стандартный квазиклассический подход на основе уравнения Фоккера – Планка. Задача была решена вне рамок приближения медленных атомов и для произвольной интенсивности лазерного поля. В ходе исследований проанализированы зависимости силы светового давления и диффузии от скорости атома при различных отстройках частоты и частотах Раби. Для расчета оптимальных параметров лазерного охлаждения исследованы распределения атомов по скоростям и рассчитана зависимость средней кинетической энергии атомов от интенсивности поля и отстройки частоты в различных режимах.В режиме сильного поля был получен многопичковый профиль скоростного распределения, что является следствием различных нелинейных эффектов при поглощении атомами фотонов лазерного поля. Даны дополнительные рекомендации для увеличения времени жизни атомов в метастабильном состоянии 3³ P₂, что необходимо для эффективного лазерного охлаждения.

Ключевые слова:
лазерное охлаждение атомов, стандарты частоты и времени
Источник финансирования:
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг. (ГК 16.740.11.0466), РФФИ (гранты № 12-02-00454, 12-02-00403, 11-02-00775, 11-02-01240, 10-02-00406), РАН и Президиума Сибирского отделения РАН. Исследования М. Ю. Басалаева, Д. В. Бражникова, Р. Я. Ильенкова, А. М. Шилова были поддержаны также грантом Президента РФ (МК-3372.2012.2) и грантом РФФИ (№ 12-02-31208-«мол_а»)
УДК 535.214

Исследование возможности глубокого лазерного охлаждения атомов магния для создания стандарта частоты нового поколения