Двухчастотная субдоплеровская спектроскопия D1-линии атомов цезия в различных конфигурациях встречных лазерных пучков

Аннотация: Исследуются субдоплеровские резонансы в парах цезия в лазерном поле, образованном встречными двухчастотными световыми пучками со взаимно перпендикулярными линейными поляризациями. Пучки находятся в резонансе с оптическими переходами в D₁-линии, при этом разность частот спектральных компонент поля равна сверхтонкому расщеплению основного состоянии в атоме Cs (~9.2 ГГц). Ранее было показано, что в такой конфигурации поля возможно наблюдение эффекта гиперконтраста субдоплеровских резонансов, что делает эту конфигурацию перспективной для использования в миниатюрных оптических стандартах частоты нового поколения. В настоящей работе проведено сравнение двух различных вариантов построения двухчастотной конфигурации между собой, а также с одночастотной конфигурацией, широко используемой на практике для наблюдения резонанса насыщенного поглощения. Параметры нелинейных резонансов измерены при различных значениях температуры паров цезия и оптической мощности поля. Результаты проведенных исследований позволяют определить оптимальный вариант двухчастотной схемы возбуждения нелинейных резонансов и её потенциал для применений в квантовой метрологии.

Ключевые слова: оптические стандарты частоты, спектроскопия сверхвысокого разрешения, когерентное пленение населённостей, цезий, диодные лазеры, модуляция лазерного излучения.