Лазерная расстройка - Википедия - Laser detuning

В оптическая физика, лазерная отстройка настройка лазер к частота это немного отличается от квантовая система с резонансная частота. При использовании в качестве существительного лазерная расстройка - это разница между резонансными частота системы и оптической частоты лазера (или длина волны ). Лазеры, настроенные на частоту ниже резонансной, называются красный расстроенный, а лазеры, настроенные выше резонанса, называются сине-расстроенный.[1]

Иллюстрация

Рассмотрим систему с резонансной частотой в оптическом диапазоне частот электромагнитный спектр то есть с частотой от нескольких ТГц до нескольких ПГц или, что эквивалентно, с длиной волны в диапазоне от 10 нм до 100 мкм. Если эту систему возбудить лазером с частотой близко к этому значению, тогда расстройка лазера определяется как:

Наиболее распространенными примерами таких резонансных систем в оптическом диапазоне частот являются: оптические резонаторы (свободное пространство, волокно или микрополости ), атомы, и диэлектрики или же полупроводники.

Расстройка лазера важна для резонансной системы, такой как резонатор, поскольку она определяет фазу (по модулю 2π), получаемую лазерным полем за один проход. Это важно для линейных оптических процессов, таких как интерференция и рассеяние, и чрезвычайно важно для нелинейно-оптический процессы, потому что это влияет на фазовое согласование условие.

Приложения

Лазерное охлаждение атомов

Основная статья: Лазерное охлаждение

Лазеры можно отрегулировать в лабораторная рама так что они Доплер сдвинулся к резонансной частоте в движущейся системе, что позволяет лазерам воздействовать только на атомы, движущиеся с определенной скоростью или в определенном направлении, и делает лазерную расстройку центральным инструментом лазерное охлаждение[2] и магнитооптические ловушки.[1]

Оптомеханики

График оптически индуцированного затухания механического осциллятора в оптомеханической системе.
Основная статья: Оптомеханика полости

Как и при лазерном охлаждении атомов, знак отстройки играет важную роль в Оптомеханический Приложения.[3][4] В режиме красной отстройки оптомеханическая система подвергается охлаждению и когерентной передаче энергии между световым и механическим режимами (a "Разделитель луча "). В режиме синей отстройки он подвергается нагреву, механическому усилению и, возможно, выдавливание и запутанность. Случай резонанса, когда лазерная расстройка равна нулю, может использоваться для очень чувствительного обнаружения механического движения, например, используемого в LIGO.

Рекомендации

  1. ^ а б Фриц Риле (8 мая 2006 г.). Стандарты частоты: основы и приложения. Джон Вили и сыновья. ISBN  978-3-527-60595-8. Получено 26 ноября 2011.
  2. ^ Гарольд Дж. Меткалф; Питер Ван дер Стратен (1999). Лазерное охлаждение и захват. Springer. ISBN  978-0-387-98728-6. Получено 26 ноября 2011.
  3. ^ Aspelmeyer, M .; Gröblacher, S .; Hammerer, K .; Кизель, Н. (01.06.2010). «Квантовая оптомеханика - взгляд [Приглашено]». JOSA B. 27 (6): A189 – A197. arXiv:1005.5518. Bibcode:2010JOSAB..27..189A. Дои:10.1364 / JOSAB.27.00A189. ISSN  1520-8540. S2CID  117653925.
  4. ^ Аспельмейер, Маркус; Киппенберг, Тобиас Дж .; Марквардт, Флориан (30 декабря 2014 г.). «Полостная оптомеханика». Обзоры современной физики. 86 (4): 1391–1452. arXiv:1303.0733. Bibcode:2014РвМП ... 86.1391А. Дои:10.1103 / RevModPhys.86.1391. S2CID  119252645.