Interaction of a sequence of short frequency-chirped laser pulses with multilevel atoms  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
38274
Type K
Principal investigator Djotyan, Gagik
Title in Hungarian Rövid, frekvenciamodulált lézerimpulzus sorozat kölcsönhatása többnívós rendszerekkel
Title in English Interaction of a sequence of short frequency-chirped laser pulses with multilevel atoms
Panel Physics 1
Department or equivalent High Energy Physics Department (Wigner Research Centre for Physics)
Participants Demeter, Gábor
Ignácz, Péter
Tóth, Zoltán László
Starting date 2002-01-01
Closing date 2006-12-31
Funding (in million HUF) 11.395
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Frekvenciamodulált („csörpölt”) rövid lézerimpulzusok és soknívós atomok kölcsönhatását analizáltuk, a 85Rb atom 5S1/2 – 5P3/2 hiperfinom nívói közötti átmeneteit használva elméleti modelként. Fő célkitűzésünk olyan új, hatékony módszerek kifejlesztése, mellyekkel mechanikai impulzust koherensen lehet átadni lézerrel hűtött és magneto-optikai csapdába zárt rubídium atomoknak lézerimpulzusokkal. Rubídium atomnyalábot jó hatásfokkal tudtunk kísérletileg eltéríteni, koherensen gyorsítani és kettéosztani az atomi sokaság számottevő melegedése nélkül, és tanulmányoztuk a lézertérből származó mechanikai momentum atomok számára történő optimális átadásának feltételeit. Az atomi nívók populációjának koherens szabályozására és a rubídium atomok kölcsönhatásban résztvevő nívói közötti koherencia létrehozására új módszert dolgoztunk ki egyetlen frekvenciamodulált lézerimpulzussal, és javasoltunk egy új mechanizmust elektromágnesesen önindukált átlátszóság megvalósítására. Egymással szembehaladó, a kölcsönhatáskor egymást részben átfedő, csörpölt impulzuspárok mechanikai impulzusának atomi sokaságnak történő átadására új mechanizmust dolgoztunk ki elméletileg, és kísérletileg megerősítettük, hogy az impulzusátadás hatásfoka drasztikusan megnövelhető ilyen impulzuspárokkal.
Results in English
We investigated interaction of frequency modulated (chirped) short laser pulses with multilevel atoms using the hyperfine levels of the 5S1/2-5P3/2 transition in the 85Rb atom as a model for the theoretical analysis. The main goal was to develop new effective schemes for coherent transfer of mechanical momentum from pulsed laser radiation to the Rb atoms previously cooled and trapped in the magneto-optical trap. An effective manipulation of the Rb beam, including deflection, splitting and coherent acceleration of the atomic ensemble without considerable heating of it was experimentally realized and investigated to optimize the efficiency of the mechanical momentum transfer from the laser field to the atoms. Novel schemes of coherent control of the population transfer and generation of coherences between the working levels of the Rb atoms by a single frequency chirped laser pulse were developed and a novel mechanism of the electromagnetically self-induced transparency was proposed. A new mechanism of the mechanical momentum transfer to atomic ensemble from counter-propagating partially overlapping frequency-chirped laser pulses was theoretically predicted and experimentally confirmed that drastically increases the efficiency of the momentum transfer.
Full text http://real.mtak.hu/528/
Decision
Yes





 

List of publications

  
G.P.Djotyan, J.Bakos, Zs. Sörlei, G.Demeter, D.Dzsotjan, J.Szigeti: Coherent Control of Quantum States By Frequency-Chirped Laser Pulses and Electromagnetically Self Induced Transparency, Int. Quantum Electronics Conf. CLEO-EQEC, Munchen-2005, 2005
Zs. Sörlei, J.Bakos, D.Demeter, G.P.Djotyan, P. Ignatz, M. Kedves, J.Szigeti, Z. Tóth: Hideg atomok, Magyar Tudomány,2005/12, p.1544-1549., 2005
G.P.Djotyan , J.S.Bakos, G.Demeter, P.N.Ignácz, M.Á.Kedves, Zs.Sörlei, J.Szigeti, Z.L.Tóth: Coherent population transfer in Rb atoms by frequency-chirped laser pulses, Physical Review A, v.68 (5):053409(2003);Virtual J. of Ultrafast Science -- December 2003Volume 2, Issue 12, 2003
G.P. Djotyan, J.S. Bakos, Zs. Sörlei, J. Szigeti: Coherent control of atomic quantum states by single frequency-chirpedlaser pulses, Physical Review A v. 70, 063406, 2004
G.P. Djotyan, J.S. Bakos, G. Demeter, P.N. Ign´acz, M.´A. Kedves,Zs. S¨orlei, J. Szigeti and Z.L. T´oth: Coherent Interaction of Frequency-Modulated LaserPulses with Rb Atoms, Acta Phys. Hung. B Quant.Electronics,20/3–4 (2004) 167–176, 2004
J. Szigeti, J. Bakos, G. Djotyan, P. Ignácz, M. Kedves, Zs. Sörlei, Z. Tóth: Igen alacsony hőmérsékletű atomok manipulálása roved, frekvenciamodulált, “csörpölt lézerimpulzusokkal”, Fizikai Szemle,2004/3, 84 old., 2004
J.S.Bakos, G.Demeter, G.P.Djotyan , P.N.Ignácz, M.Á.Kedves, Zs.Sörlei, J.Szigeti, Z.L.Tóth: Coherent manipulation of Rubidium atoms in a magneto-optical trap, EPS Conference Trends in Physics, Budapest, 2002, Aug.26.-30, European Physical Society,p.26G, 2002
G.P.Djotyan , J.S.Bakos, G.Demeter, P.N.Ignácz, M.Á.Kedves, Zs.Sörlei, J.Szigeti, Z.L.Tóth: Interaction of frequencyüchirped bichromatic laser pulses with multilevel atoms: Writing and storage of optical information, Proceed. Of the Intern. Conf. Laser Physics-2002, Ashtarak, Armenia,Oct., 2002,pp.15-17, 2002
G.P.Djotyan , J.S.Bakos, G.Demeter, P.N.Ignácz, M.Á.Kedves, Zs.Sörlei, J.Szigeti, Z.L.Tóth: Coherent manipulation of Rb atoms by frequency-chirped laser pulses: Theory and experiment, Proceedings of the Intern. Conf. Laser Physics-2003, Oct. 15-18, 2003, Ashtarak,, 2003
G.P.Djotyan: Atom optics:Manipulation of multilevel atoms by frequency-chirped laser pulses, Invited Lecture in the Institute of Ultrafast Optical Science, Univ. Of Michigan, Ann Arbor, USA, June, 2002, 2002
G.P.Djotyan: Coherent manipulation of Rb atoms by frequency-chirped laser pulses: Theory and experiment, Invited lecture, Intern. Conf. Laser Physics-2003, Oct. 17, Ashtarak, Armenia, 2003
G.P.Djotyan: Electromagnetically self-induced transparency for a single laser pulse with chirped frequency, Invited Lecture, Dep. of Physics, Univ.of Michigan, Ann Arbor, Dec. 17, 2003, 2003
Djotyan GP, Bakos JS, Demeter G, Ignácz PN, Kedves MÁ, Sörlei Zs, Z.L.Tóth: Rb atomok koherens manipulációja, populációátvitel frekvencia-modulált lézerimpulzusok segítségével, V. Szimpózium a hazai kvantumelektronikai kutatások eredményeiről. Budapest 2003. okt. (Ed. Varró S), p P52, 2003
Bakos JS, Bürger G, Demeter G, Djotyan GP, Ignácz PN, Kedves MÁ, et al,: Lassú atomnyaláb előállítása rubídium atomcsapdából, V. Szimpózium a hazai kvantumelektronikai kutatások eredményeiről, V. Szimpózium a hazai kvantumelektronikai kutatások eredményeiről. Budapest 2003. okt. (Ed. Varró S), p.53, 2003
G.P.Djotyan: Coherent population transfer in Rb-atom by single laser pulse with chirped frequency and electromagnetically self-induced transparency., Invited Lecture, Dep. of Physics, Univ.of Michigan, Ann Arbor, May, 7, 2004, 2004
G. Demeter, G.P. Djotyan, Zs. Sörlei, J. Bakos: Mechanical effects of retroreflected frequency-chirped laser pulses on two-level atoms, Phys. Rev. A, v. 74, 013401, 2006
G.P.Djotyan: Manipulation of Rb atoms by frequency-chirped laser pulses in magneto-optical trap: Theory and experiment, Invited lecture, Intern. Conf. Laser Physics-2004, Oct. 21, 2004, Ashtarak, Armenia, 2004
G.P.Djotyan: Coherent generation of superposition quantum states, Invited lecture, Intern. Conf. Laser Physics-2005, Oct. 17-21, 2005, Ashtarak, Armenia, 2005
J.Bakos, G.P.Djotyan, P. Ignatz, M. Kedves, M. Serényi, Zs. Sörlei, J.Szigeti, Z. Tóth: Interaction of frequency modulated light pulses with rubidium atoms in a magneto-optical trap, European Physical Journal D, v. 39, pp.59-66, 2006




 

Events of the project

  
2020-02-03 14:38:58
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: RMI - Plazmafizikai Osztály (Wigner Fizikai Kutatóközpont), Új kutatóhely: RMI - Nagyenergiás Fizikai Osztály (Wigner Fizikai Kutatóközpont).



Back »