ОПТИКА, ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА

Световые сдвиги резонансов когерентного пленения населенностей в периодически-модулированном лазерном излучении

В. И. Юдин^abc, М. Ю. Басалаев^abc, А. В. Тайченачев^bc, О. Н. Прудников^bc, М. Д. Радченко^bac, В. Г. Пальчиков<sup>de

a</sup> Новосибирский государственный технический университет, 630073 Новосибирск, Россия
^b Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск, Россия
^c Институт лазерной физики Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия
^d Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, 115409 Москва, Россия
^e Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений, 141570 Менделеево, Россия

Аннотация: В рамках фурье-анализа были исследованы световые сдвиги резонансов когерентного пленения населенностей в периодически модулированном лазерном поле, когда частота модуляции $f$ варьируется вблизи дробной частоты сверхтонкого расщепления в основном состоянии атомов $\Delta_{\mathrm hfs}/N$ (где $N=1,2,3,...$). Такой тип модуляции обычно имеет место в малогабаритных часах с полупроводниковым лазером, когда ток инжекции гармонически модулирован на частоте $f$, либо при использовании электрооптического или акустооптического модулятора. При этом формируется полихроматическое эквидистантное излучение, в котором имеются только две частотные компоненты, наиболее резонансные рабочим оптическим переходам в атоме, в то время как все остальные частотные компоненты являются относительно нерезонансными. На основе точных численных расчетов мы показали, что широко распространенная точка зрения, согласно которой сдвиг резонанса когерентного пленения населенностей определяется обычным квадратичным штарковским сдвигом нижних атомных уровней, является, в общем случае, существенно некорректной. Это обусловлено тем, что в общем случае дополнительный вклад в световой сдвиг резонанса когерентного пленения населенностей, обусловленный биениями (на частоте $\Delta_{\mathrm hfs}$) между различными нерезонансными частотными компонентами, может быть сопоставим (или даже доминировать) по отношению к величине стандартного штарковского сдвига. Более того, эти биения являются фазово-чувствительными. Поэтому даже наличие детальной информации о спектральном составе модулированного излучения (например, с помощью спектр-анализатора) не является достаточным для определения светового сдвига резонанса когерентного пленения населенностей.

Поступила в редакцию: 04.05.2025
Исправленный вариант: 02.07.2025
Принята в печать: 03.07.2025

DOI: 10.31857/S0370274X25080032