Naslov
Rezonantna interakcija atoma i molekula s femtosekundnim laserskim frekventnim češljem
(Resonant interaction of atoms and molecules with femtosecond laser frequency comb)

Autori
Aumiler, Damir

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, doktorska disertacija

Fakultet
Prirodoslovno-matematički fakultet

Mjesto
Zagreb

Datum
18.12

Godina
2006

Stranica
88

Mentor
Pichler, Goran

Ključne riječi
femtosekundni puls; niz pulseva; optički frekventni češalj; koherentna akumulacija; konusna emisija
(femtosecond pulse; pulse train; optical frequency comb; coherent accumulation; conical emission)

Sažetak
Disertacija obrađuje nekoliko novih efekata koji se javljaju pri prolasku ultrakratkih laserskih pulseva kroz pare alkalijskih atoma i molekula. U prvom dijelu rada razmatrana je rezonantna interakcija niza femtosekundnih pulseva s rubidijevim (Rb) atomima u uvjetima kada su karakteristična vremena relaksacije atoma veća od perioda repeticije pulseva. U tim se uvjetima atomi ne mogu u potpunosti relaksirati u vremenu između dva uzastopna laserska pulsa, što se manifestira kao efekt akumulacije naseljenosti i koherencije. Kao rezultat atomi ne međudjeluju sa spektrom pojedinog pulsa, već sa spektrom frekventnog češlja. Korištena je eksperimentalna tehnika modificirane direktne spektroskopije frekventnim češljem. Eksperimentalno je demonstriran efekt brzinski selektivnog optičkog pumpanja hiperfinih nivoa osnovnog stanja Rb atoma. U sklopu teorijskog opisa razvijen je model koji opisuje interakciju niza femtosekundnih pulseva s Rb atomima sa 4 i 6 nivoa. Na temelju teorijskog modela izvedena je simulacija apsorpcijskih spektara Rb D2 rezonantne linije te je postignuto vrlo dobro slaganje s eksperimentalnim rezultatima. Također je izloženo kako simultana primjena teorijskog modela i novog eksperimentalnog pristupa omogućuje direktnu vizualizaciju optičkog frekventnog češlja u frekventnoj domeni. Drugi dio disertacije razmatra efekte propagacije ultrakratkih laserskih pulseva u gustoj cezijevoj pari velike optičke debljine. Opažena je konusna emisija svjetlosti uz istovremeno samofokusiranje laserskog snopa. U eksperimentu su varirane temperature cezijeve pare, te snaga i valna duljina femtosekundnog lasera. Pokazano je da je kut konusne emisije proporcionalan koncentraciji cezijevih dimera, što je novi aspekt vezan uz pojavu konusne emisije. Fizikalna interpretacija konusne emisije nije još u potpunosti razjašnjena u literaturi, a rezultati postignuti u sklopu ove disertacije su prvi koji dokazuju postojanje konusne emisije u gustim alkalijskim parama upotrebom femtosekundnog lasera. Različite eksperimentalne karakteristike opažene konusne emisije, kao što su spektralna i prostorna intenzitetska distribucija, te ovisnost o valnoj duljini lasera, upućuju da se fizikalna priroda efekta krije u nelinernoj interakciji ultrakratkih pulseva s gustim plinovitim sredstvom.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Fizika

POVEZANOST RADA