Nghiên cứu phổ hấp thụ và phổ tán sắc của môi trường khí nguyên tử 85rb khi có mặt hiệu ứng trong suốt cảm ứng điện từ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ====== LÊ CẢNH TRUNG PHỔ HẤP THỤ VÀ PHỔ TÁN SẮC CỦA MÔI TRƯỜNG KHÍ NGUYÊN TỬ 85Rb KHI CÓ MẶT HIỆU ỨNG TRONG SUỐT CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ LUẬN ÁN TIẾN SỸ VẬT LÍ Chuyên ngành: QUANG HỌC Mã số: 62.44.01.09 NGHỆ AN, 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ====== LÊ CẢNH TRUNG PHỔ HẤP THỤ VÀ PHỔ TÁN SẮC CỦA MÔI TRƯỜNG KHÍ NGUYÊN TỬ 85Rb KHI CÓ MẶT HIỆU ỨNG TRONG SUỐT CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ LUẬN ÁN TIẾN SỸ VẬT LÍ Chuyên ngành: QUANG HỌC Mã số: 62.44.01.09 Người hướng dẫn khoa học: GS TS Đinh Xuân Khoa NGHỆ AN, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận án công trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học NGƯT.GS.TS Đinh Xuân Khoa Các kết luận án tiến hành Trường Đại học Vinh Các kết trung thực công bố tạp chí chuyên ngành nước quốc tế Tác giả luận án Lê Cảnh Trung LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành hướng dẫn khoa học NGƯT GS.TS Đinh Xuân Khoa Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến quí thầy giáo dẫn dắt tận tình động viên trình thực với lòng người thầy tinh thần đầy trách nhiệm khoa học nhà nghiên cứu giúp nâng cao kiến thức, nghị lực, phát huy sáng tạo hoàn thành luận án Chúng xin cảm ơn sâu sắc đến quí thầy cô giáo ngành Vật lý, phòng Sau đại học Trường Đại học Vinh ý kiến đóng góp khoa học bổ ích cho nội dung luận án, tạo điều kiện tốt thời gian học tập thực nghiên cứu khoa học trường Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Vinh giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập nghiên cứu luận án năm qua Cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân bạn bè quan tâm, động viên giúp đỡ trình hoàn thành luận án MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ ix MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận án Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HIỆU ỨNG EIT 1.1 Hình thức luận ma trận mật độ 1.2 Tương tác hệ nguyên tử hai mức với trường ánh sáng 11 1.3 Các trình phân rã 13 1.3.1 Quá trình phân rã phát xạ tự phát 14 1.3.2 Quá trình phân rã va chạm 14 1.4 Phương trình Liouville có phân rã 15 1.5 Sự giam cầm độ cư trú kết hợp 16 1.6 Sự suốt cảm ứng điện từ 18 1.7 Một số ứng dụng ứng EIT 21 1.7.1 Làm chậm lưu trữ ánh sáng 21 1.7.2 Phát laser không đảo lộn độ cư trú 23 1.7.3 Tăng cường phi tuyến Kerr 24 1.7.4 Tạo môi trường có chiết suất âm 26 1.7.5 Từ kế 27 1.7.6 Nhận biết đồng vị 28 1.8 Sự hấp thụ bão hòa 28 1.8.1 Nguyên lý phổ hấp thụ bão hòa 28 1.8.2 Hiệu ứng hấp thụ bão hòa chéo 32 i Kết luận chương 33 Chương XÂY DỰNG HỆ THÍ NGHIỆM ĐO PHỔ EIT VÀ PHỔ TÁN SẮC CỦA MÔI TRƯỜNG KHÍ NGUYÊN TỬ 85Rb 34 2.1 Sơ đồ hệ thí nghiệm đo phổ EIT tán sắc 34 2.2 Hệ laser dò 38 2.2.1 Nguồn laser dò 38 2.2.2 Bộ điều khiển laser dò 39 2.3 Hệ laser bơm 40 2.3.1 Nguồn laser bơm [57] 40 2.3.2 Bộ điều khiển laser bơm 41 2.4 Các thiết bị đầu thu quang 43 2.4.1 Đầu thu quang 43 2.4.2 Máy đo bước sóng ánh sáng 45 2.4.3 Bản nửa bước sóng phần tư bước sóng 46 2.4.4 Giao thoa kế Farby-Perot [56] 47 2.5 Nguyên tử Rb 49 2.5.1 Buồng mẫu nguyên tử Rb 49 2.5.2 Các tính chất vật lí nguyên tử 85Rb 50 2.5.3 Cấu trúc tinh tế siêu tinh tế 85Rb 52 2.6 Giao thoa kế Mach – Zehnder 54 Kết luận chương 58 3.1 Các bước tiến hành khảo sát phổ hấp thụ môi trường khí nguyên tử Rb 59 3.1.1 Các bước tiến hành khảo sát phổ hấp thụ bão hòa 59 3.1.2 Các bước tiến hành khảo sát phổ hấp thụ khí có mặt hiệu ứng EIT 59 3.2 Phổ hấp thụ bão hòa nguyên tử Rb 61 ii 3.3 Phổ hấp thụ môi trường khí nguyên tử 85Rb có mặt hiệu ứng EIT 68 3.3.1 Ảnh hưởng cường độ laser bơm 68 3.3.2 Ảnh hưởng tần số laser bơm 73 3.3.3 Ảnh hưởng mở rộng Doppler 75 Chương KHẢO SÁT PHỔ TÁN SẮC CỦA MÔI TRƯỜNG KHÍ NGUYÊN TỬ Rb 80 4.1 Các bước tiến hành khảo sát phổ hấp thụ môi trường khí nguyên 80 4.1.1 Các bước tiến hành khảo sát phổ hấp thụ bão hòa 80 4.1.2 Các bước tiến hành khảo sát phổ hấp thụ khí có mặt hiệu ứng EIT 81 4.2 Phổ tán sắc có bão hòa 82 4.3 Phổ tán sắc có mặt hiệu ứng EIT 87 4.3.1 Ảnh hưởng cường độ laser bơm 88 4.3.2 Ảnh hưởng tần số laser bơm 91 KẾT LUẬN CHƯƠNG 93 Chương 94 MÔ HÌNH LÝ THUYẾT GIẢI THÍCH CÁC KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 94 5.1 Cấu hình kích thích 94 5.2 Mô hình lý thuyết 96 5.2.1 Hệ phương trình ma trận mật độ 96 5.2.2 Biểu thức hệ số hấp thụ tán sắc 103 5.3 So sánh kết thực nghiệm với kết giải tích 108 5.4 Độ sâu độ rộng cửa sổ EIT 112 5.4.1 Độ sâu cửa sổ EIT 112 5.4.2 Độ rộng cửa sổ EIT 113 KẾT LUẬN CHƯƠNG 116 KẾT LUẬN CHUNG 117 iii CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ 119 CÁC BÁO CÁO TRÌNH BÀY TẠI HỘI THẢO KHOA HỌC 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TIẾNG ANH DÙNG TRONG LUẬN ÁN Giải thích nghĩa EIT Electromagnetically Induced Transparency – Sự suốt cảm ứng điện từ CPT Coherence Population Trapping – Sự bẫy độ cư trú kết hợp LWI Lasing Without Inversion – Sự phát laser nghịch đảo độ cư trú TOC Transfer of Coherence – Sự di chuyển độ kết hợp TOP Transfer of Population – Sự di chuyển độ tích lũy v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN Ký hiệu anm Đơn vị Nghĩa không thứ nguyên Cường độ liên kết tỷ đối dịch chuyển nguyên tử c 2.998  108 m/s dnm C.m Mômen lưỡng cực điện dịch chuyển n  m E V/m Cường độ điện trường chùm ánh sáng Ec V/m Cường độ điện trường chùm laser bơm Ep V/m Cường độ điện trường chùm laser dò En J Năng lượng riêng trạng thái n F không thứ nguyên Số lượng tử mô men góc toàn phần H J Hamtilton toàn phần H0 J Hamilton nguyên tử tự HI J Hamilton tương tác nguyên tử trường ánh Vận tốc ánh sáng chân không sáng I W/m2 Cường độ chùm sáng kB 1.38  10-23 J/K Hằng số Boltzmann mRb 1.44  10-25 kg Khối lượng nguyên tử 87Rb n không thứ nguyên N nguyên tử/m3 R Hz Độ rộng cửa sổ EIT P C/m2 Sự phân cực điện vĩ mô Chiết suất môi trường Mật độ nguyên tử vi Hình 5.6 Minh hoạ cách tính độ sâu độ rộng cửa sổ EIT 5.4.2 Độ rộng cửa sổ EIT Gọi FWHM32, FWHM42 FWHM 52 độ rộng cửa sổ EIT tương ứng với liên kết chùm điều khiển tới dịch chuyển  ,   Khi tính độ rộng cửa sổ EIT bỏ qua ảnh hưởng cửa sổ EIT lại, tức tương đương với cửa sổ EIT hệ ba mức Sự bỏ qua chấp nhận ảnh hưởng cường độ trường liên kết lên cửa sổ EIT độc lập giống ba trường riêng rẽ, hệ năm mức với xuất ba cửa sổ EIT chia nhỏ thành ba hệ ba mức khác tương ứng với cửa sổ EIT Do đó, độ rộng cửa sổ EIT tính tương tự độ rộng hệ ba mức [48], cụ thể là: Trong trường hợp này, độ rộng cửa sổ EIT xác định [49]: 113 FWHM 31  FWHM 21  FWHM 41  p  c  p  c 1  p  c   a31 ( c / 2) ,  D   51 (5.73) a21 (c / 2)2 ,  D   51 (5.74) a41 ( c / 2)  D   51 (5.75)   đó, D độ rộng Doppler vạch phổ hấp thụ Nói chung, sai khác độ rộng cửa sổ EIT tuỳ thuộc vào cường độ liên kết tỷ đối anm Trên đồ thị biểu diễn phụ thuộc hấp thụ theo cường độ trường laser bơm thấy rằng: cường độ chùm laser bơm tăng độ sâu độ rộng cửa sổ EIT tăng theo Tuy nhiên phụ thuộc độ sâu độ rộng cửa sổ EIT cường độ chùm laser bơm khác nhau: sổ EIT vị trí Δp= - Δc= có độ sâu độ rộng lớn nhất, cửa sổ EIT vị trí Δp= -Δc - δ1= -64.2 MHz Δp= -(Δc – δ2) = 122.5 MHz có độ sâu độ rộng giảm dần, tương ứng Sự khác biệt cường độ liên kết (tỉ lệ với tỉ số momen dịch chuyển) dịch chuyển  lớn độ sâu độ rộng cửa sổ lớn so với hai sổ lại Để tiếp tục khảo sát ảnh hưởng cường độ chùm laser bơm lên cửa sổ EIT mổ hiệu suất EIT (REIT) độ rộng ba sổ EIT (FWHM) tương ứng với tần số Ωc nhiệt độ T=300 K hình 5.7 hình 5.8 Hình 5.5 mô tả tăng lên hiệu suất EIT cường độ chùm laser bơm Ωc tăng lên Mặt khác ảnh hưởng chùm laser bơm dịch chuyển a21:a31:a41 = 0.8:1:0.3 yếu dịch chuyển  dẫn đến hiệu suất REIT nhỏ hình 5.7c Ở hiệu suất REIT dịch chuyển  lớn hình 5.7 b Trong thí nghiệm cường độ chùm laser bơm có tần số Rabi đạt tới 390 114 MHz với hiệu suất EIT lớn 90% Điều dẫn đến độ sâu EIT tăng lên độ rộng cửa sổ EIT mở rộng mô ta hình 5.8 b cho dịch chuyển  Đối với dịch chuyển  độ rộng nhỏ hình 5.8c Hình 5.7 Sự ảnh hưởng tần số Rabi c lên hiệu suất REIT của sổ EIT dịch chuyển  (a),  (b)  (c), nhiệt độ T = 300K Hình 5.8 Sự ảnh hưởng tần số Rabi c lên độ rộng (FWHM) cửa sổ EIT dịch chuyển  (a),  (b)  (c), nhiệt độ T = 300K 115 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương này, sử dụng lý thuyết bán cổ điển xây dựng mô hình lý thuyết bán thực nghiệm (giải tích) để mô giải thích kết thực nghiệm Chúng xây dựng mô hình giải thích cho môi trường khí nguyên tử mức lượng để giải thích kết thực nghiệm mà thu Mô hình tối ưu để phù hợp với kết thực nghiệm ứng với giá trị cường độ tỷ đối tỷ a21 : a31 : a41  0.8 :1: 0.3 Với mô hình lý thuyết bán thực nghiệm phù hợp hoàn toàn với kết thực nghiệm cho phép sử dụng mô hình vào nghiên cứu ứng dụng môi trường EIT đa cửa sổ 116 KẾT LUẬN CHUNG Với mục tiêu xây dựng hệ đo phổ hấp thụ phổ tán sắc môi trường khí nguyên tử Rb có mặt hiệu ứng EIT Trong luận án thiết kế lắp ráp thành công hệ thí nghiệm tạo môi trường EIT đa cửa sổ tích hợp với hệ đo phổ tán sắc dựa kỹ thuật giao thoa Kết nghiên cứu luận án cho thấy: Đã lắp ráp thành công hệ tạo hiệu ứng hấp thụ bão hòa hiệu ứng EIT môi trường hỗn hợp đồng vị 85Rb 87Rb Hệ thống tích hợp thêm kỹ thuật giao thoa để đo công tua tán sắc môi trường cho trường hợp bão hòa suốt cảm ứng điện từ Kết quan sát thực nghiệm cho thấy sáu vạch phổ hấp thụ bão hòa có ba dịch chuyển bão hòa chéo Cùng với xuất hấp thụ bão hòa, công tua tán sắc môi trường bị phân tách thành sáu miền “tán sắc thường-dị thường” tuân theo hệ thức Kramer-Kronig Với trường hợp hiệu ứng EIT, quan sát xuất ba cửa sổ EIT cách rõ rệt với khoảng cách tương ứng độ tách lượng mức siêu tinh tế trạng thái 5P3/2 Ngoài khác biệt số lượng vạch phổ, điểm khác biệt phổ hấp thụ bão hòa phổ EIT độ rộng, độ sâu vị trí cửa sổ EIT nhạy theo thông số trường laser điều khiển Hệ độ dốc đường cong tán sắc phổ EIT thay đổi Đây đặc điểm quan trọng cho thấy ưu việt môi trường EIT so với môi trường hấp thụ bão hòa nhiều ứng dụng thực tiễn: làm chậm vận tốc nhóm, tăng cường phi tuyến Kerr… Bằng cách sử dụng lý thuyết bán cổ điển, xây dựng mô hình lý thuyết bán thực nghiệm (giải tích) để mô giải thích kết quan sát thực nghiệm Việc xây dựng thành công mô hình giải tích 117 tạo thuận lợi cho nghiên cứu ứng dụng liên quan đến vật liệu EIT đa cửa sổ: điều khiển vận tốc nhóm đa tận số, xử lý thông tin lượng tử, tạo lưỡng ổn định quang nguyên tử đa kênh.v.v Các kết luận án gửi đăng tạp chí quốc tế có uy tín 118 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ Le Canh Trung, Dinh Xuan Khoa, Phan Van Thuan, Le Van Doai, Nguyen Huy Bang “Measurement of dispersive and absorptive properties of a Doppler broadened multi-window EIT atomic medium”, Journal of Optical Society of America B, 33, No.04 (2016) 735-740 Dinh Xuan Khoa, Le Van Doai, Le Nguyen Mai Anh, Le Canh Trung, Phan Van Thuan, Nguyen Tien Dung, and Nguyen Huy Bang: “Optical bistability in a fivelevel cascade EIT medium: An analytical approach”, Journal of Optical Society of America B, 33, No.04 (2016) 735-740 Phan Van Thuan, Ta Tram Anh, Le Canh Trung, Nguyen Tien Dung, Luong Thi Yen Nga, Dinh Xuan Khoa, Le Van Doai, Nguyen Van Ai, and Nguyen Huy Bang, “Controlling optical bistability in a five-level cascade EIT medium”, Communications in Physics, Vol 26, No.01 (2016) 33-42 Đinh Xuân Khoa, Lê Cảnh Trung, Phạm Văn Trọng: Sự suốt cảm ứng điện từ mô hình mức hình thang nguyên tử Rb85 Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, số 3, 10 – 2009 trang 66-70 Đinh Thị Phương, Lê Cảnh Trung, Đinh Xuân Khoa, Nguyễn Huy Bằng: Điều khiển hấp thụ tán sắc hệ nguyên tử Rb87 kích thích ánh sáng kết hợp Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, số 3, 10 – 2009 trang 76-80 Đinh Xuân Khoa, Lê Cảnh Trung: Sự suốt cảm ứng điện từ mô hình mức hình thang nguyên tử Rb85 Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, số 3, 10 – 2009 trang 66-70 Phạm Văn Trọng, Lê Văn Đoài, Lê Cảnh Trung, Nguyễn Công Kỳ, Đinh Xuân Khoa, Nguyễn Huy Bằng: Nghiên cứu điều khiển hấp thụ tán sắc hệ nguyên tử ba mức kích thích kết hợp trường laser Tạp chí Nghiên cứu KH&CN Quân sự, số 10, 12 (2010) 58 – 64 Nguyen Tien Dung, Le Canh Trung, Dinh Xuan Khoa, Nguyen Huy Bang, "Molecular Constants of the 21Π state of NaLi Molecule", Communications in Physics, Vol 23, No (2013), pp 135-138 Luận án sử dụng công trình 1, 4, 5, 6,7 119 CÁC BÁO CÁO TRÌNH BÀY TẠI HỘI THẢO KHOA HỌC Le Canh Trung, Phan Van Thuan, Le Van Doai, Dinh Xuan Khoa, and Nguyen Huy Bang, “Dispersive and absorptive properties of a Doppler broadened multiwindow EIT medium: direct measurements and theoretical analysis”, The 9th National Conference on Optics and Spectroscopy, - 10 November 2016, Ninh Binh, Vietnam (oral) Le Canh Trung, Phan Van Thuan, Luong Thi Yen Nga, Le Van Doai, Dinh Xuan Khoa, and Nguyen Huy Bang, “Saturated absorption spectrum and dispersive properties of Rb medium”, The 9th National Conference on Optics and Spectroscopy, - 10 November 2016, Ninh Binh, Vietnam (oral) 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO Imamo lu and S E Harris, Lasers without inversion: interference of dressed lifetime-broadened states, Opt Lett 14 (1989) 1344-1346 K.J Boller, A Imamoglu, S.E Harris, Observation of electromagnetically induced transparency, Phys Rev Lett 66 (1991) 2593 Yong-qing Li and Min Xiao, Electromagnetically induced transparency in a three-level Λ-type system in rubidium atoms, Phys Rev A 51 (4) (1995) 27032706 Yong-qing Li and Min Xiao, Electromagnetically induced transparency in ladder-type inhomogeneously broadened media: Theory and experiment, Phys Rev A 51 (1) (1995) 576-584 S.A Hopkins, E Usadi, H.X Chen, A.V Durrant, Electromagnetically induced transparency of laser-cooled rubidium atoms in three-level Λ-type systems, Opt Comm 138 (1997) 185-192 Jason J Clarke and William A van Wijngaarden, Electromagnetically induced transparency using a vapor cell and a laser-cooled sample of cesium atoms, Phys Rev A 64 (2001) 023818 S Zibrov, Observation of a three-photon electromagnetically induced transparency in hot atomic vapor, Phys Rev A 65 (2002) 043817 V Ahufinger, R Corbalan, F Cataliotti, S Burger, F Minardi, C Fort, Electromagnetically induced transparency in a Bose-Einstein condensate, Opt Comm 211 (2002) 159-165 M Fleischhauer, A Imamoglu, and J.P Marangos, “Electromagnetically induced transparency: Optics in coherent media”, Rev Mod Phys., 77 (2005) 633-673 121 10 Li Li, P.Qi, A Lazoudis, E Ahmed, A.M Lyyra, Observation of electromagnetically induced transparency in two-photon transitions of 39 K2, Chem Phys Lett 403 (2005) 262-267 11 Y Wu, and X Yang, Electromagnetically induced transparency in V-, Λ-, and cascade-type schemes beyond steady-state analysis, Phys Rev A 71 (2005) 053806 12 S.R de Echaniz, Andrew D Greentree, A.V Durrant, D.M Segal, J.P Marangos, and J.A Vaccaro, Observations of a doubly driven V system probed to a fourth level in laser-cooled rubidium, Phys Rev A 64 (2001) 013812 13 Amitabh Joshi, Min Xiao, Electromagnetically induced transparency and its dispersion properties in a four-level inverted-Y atomic system, Phys Lett A 317 (2003) 370-377 14 D McGloin, D.J Fullton, M.H.Dunn, Electromagnetically induced transparency in N-level cascade schemes, Opt Commu., 190 (2001) 221 15 Li, X Yang, X Cao, C Xie and H Wang, Two electromagnetically induced transparency windows and an enhanced electromagnetically induced transparency signal in a four-level tripod atomic system, J Phys B: At Mol Opt Phys 40 (2007) 3211–3219 16 B.P Hou, S.J Wang, W.L Yu, W.L Sun, Double electromagnetically induced two-photon transparency in a five-level atomic system, Phys Lett A 352 (2008) 462-466 17 J Wang, L.B Kong, X.H Tu, K.J Jiang, K Li, H.W Xiong, Y Zhu, M.S Zhan, Electromagnetically induced transparency in multi-level cascade scheme of cold rubidium atoms, Phys Lett., A 328, (2004) 437-443 18 K.Kowalski, V.Cao Long, H Nguyen Viet, S.Gateva, M Głódź, J.Szonert "Simultaneous Coupling of Three HFS Components in a Cascade Scheme of EIT 122 in Cold 85 Rb Atoms", Journal of Non-Crystalline Solids 355, 1295-1301 (2009) 19 H Yu, K S Kim, J D Kim, H K Lee, and J B Kim, Observation of Dopplerfree electromagnetically induced transparency in atoms selected optically with specific velocity, Phys Rev A, Vol 84 (2011) 052511 20 Hoon Yu, Kwan Su Kim, Jung Dong Kim, Hyun Kyung Lee, and Jung Bog Kim, Observation of Doppler-free electromagnetically induced transparency in atoms selected optically with specific velocity, Phys Rev A 84 (2011) 052511 21 K Ying, Y Niu, Y Qi, D Chen H Cai R Qu and S Gong, Observation of multi-electromagnetically induced transparency in V-type rubidium atoms, J Mod Opt., 61 (2014) 631-635 22 D Bhattacharyya, A Ghosh, A Bandyopadhyay, S Saha and S De, Observation of electromagnetically induced transparency in six-level Rb atoms and theoretical simulation of the observed spectra, J Phys B: At Mol Opt Phys 48 (2015) 175503 (11p) 23 Le Van Doai, Pham Van Trong, Dinh Xuan Khoa, and Nguyen Huy Bang, Electromagnetically induced transparency in five-level cascade scheme of 85Rb atoms: An analytical approach, Optik, 125 (2014) 3666–3669 24 Dinh Xuan Khoa, Pham Van Trong, Le Van Doai, and Nguyen Huy Bang, Electromagnetically induced transparency in a five-level cascade system under Doppler broadening: an analytical approach,Phys Scr 91 (2016) 035401 25 S.E Harris, J.E Field, and A Kasapi, Dispersive properties of electromagnetically induced transparency, Phys Rev A 46 (1) (1992) 29-32 26 M Xiao, Y,-Q Li, S.-Z Jin, J Gea-Banacloche, Measurement of dispersive properties of electromagnetically induced transparency in rubidium atoms, Phys Rev Lett 74 (1995) 666 123 27 J Zhao, L Wang, L Xiao, Y Zhao, W Yin, S Jia, Experimental measurement of absorption and dispersion in V-type cesium atom, Opt Comm 206 (2002) 341-345 28 Hong, Y Dong, Z Mei, F Bo, Z Yan, and W.J, Hui, Absorption and dispersion control in a five-level M-type atomic system, Chin Phys B, Vol 21, N 11 (2012) 114207 29 S E Harris, Lene Vestergaard Hau, Nonlinear Optics at Low Light Levels, Phys Rev Lett., 82, (1999) 4611 30 Hoonsoo Kang and Yifu Zhu, Observation of Large Kerr Nonlinearity at Low Light Intensities, Phys Rev Lett, 91 (2003) 093601 31 H Wang, D Goorskey, and M Xiao, Enhanced Kerr Nonlinearity via Atomic Coherence in a Three-Level Atomic System, Phys Rev Lett., 87 (2001) 073601 32 Dinh Xuan Khoa, Le Van Doai, Doan Hoai Son, and Nguyen Huy Bang, Enhancement of self-Kerr nonlinearity via electromagnetically induced transparency in a five-level cascade system: an analytical approach, J Opt Soc Am B., 31, N6 (2014) 1330 – 1334 33 Le Van Doai, Dinh Xuan Khoa, and Nguyen Huy Bang, EIT enhanced self-Kerr nonlinearity in the three-level lambda system under Doppler broadening, Phys Scr 90, (2015) 045502 34 J Kou, R.G Wan, Z.H Kang, H.H Wang, L Jiang, X.J Zhang, Y Jiang, and J.Y Gao, EIT-assisted large cross-Kerr nonlinearity in a four-level inverted-Y atomic system, J Opt Soc Am B Vol 27, N 10 (2010) 2035-2039 35 X Yang, S Li, C Zhang, and H Wang, Enhanced cross-Kerr nonlinearity via electromagnetically induced transparency in a four-level tripod atomic system, Opt Soc Am B Vol 26, N (2009) 1423-1434 36 J Sheng, X Yang, H Wu, and M Xiao, Modified self-Kerr-nonlinearity in a four-level N-type atomic system, Phys Rev A 84 (2011) 053820 124 37 M.O Scully, S.Y Zhu, and A Gavrieliedes, “Degenerate Quantum-Beat Laser: Lasing without Inversion and Inversion without Lasing”, Phys Rev Lett 62 (1989) 2813 38 A.S Zibrov, M.D Lukin, D.E Nikonov, L Hollberg, M.O Scully, V.L Velichansky, and H.G Robinson, “Experimental Observation of Laser Oscillation without Population Inversion via Quantum Interference in Rb”, Phys Rev Lett 75 (1995) 1499 39 L.V Hau, S E Harris, Z, Dutton, C.H Bejroozi, Light speed reduction to 17 metres per second in an ultracold atomic gas, Nature397 (1999) 594 40 E Paspalakis, and P.L Knight, Electromagnetically induced transparency and controlled group velocity in a multilevel system, Phys Rev A 66 (2002) 015802 41 D.F Phillips, A Fleischhauer, A Mair, and R.L Walsworth, Storage of Light Atom Vapor, Phys Rev Lett 86 (5) (2001) 783-786 42 Shih-Wei Su, Yi-Hsin Chen, Shih-Chuan Gou, Tzyy-Leng Horng, and Ite A Yu, Dynamics of slow light and light storage in a Doppler-broadened electromagnetically-induced-transparency medium: A numerical approach, Phys Rev A 83 (2011) 013827 43 T Chaneliere, D N Matsukevich, S D Jenkins, S.-Y Lan, T A B Kennedy, and A Kuzmich, Storage and retrieval of single photons transmitted between remote quantum memories, Nature (London) 438 (2005) 833-836 44 J Kitching, S Knappe, and L Hollberg, “Miniature vapor-cell atomic frequency references,” Appl Phys Lett., 81, 553 (2002) 45 Joshi, A Brown, H Wang, and M Xiao, “Controlling optical bistability in a three-level atomic system”, Phys Rev A 67, 041801(R) (2003) 46 D.X Khoa, L.V Doai, L.N.M Anh, L.C Trung, P.V Thuan, N.T Dung, and N.H Bang, Optical bistability in a five-level cascade EIT medium: an analytical approach, J Opt Soc Am B., 33, N4 (2016) 735 – 740 125 47 H Kang, G Hernandez, J Zhang and Y Zhu, “Phase-controlled light switching at low light levels”, Phys Rev A 73 (2006) 011802 48 X Wei, J Zhang, and Y Zhu, “All-optical switching in a coupled cavity-atom system”, Phys Rev A 82 (2010) 033808 49 D.A Braje, V Balic, S Goda, G.Y Yin, S.E Harris, “Frequency Mixing Using Electromagnetically Induced Transparency in Cold Atoms, Phys.Rev Lett 93 (2004) 183601 50 R Kumar, V Gokhroo, and S.N Chormaic, Multi-level cascaded electromagnetically induced transparency in cold atoms using an optical nanofibre interface, New J Phys 17 (2015) 123012 51 R.W Boyd, “Nonlinear Optics 3rd”, Academic Press, 2008 52 M.O Scully, “From Lasers and Masers to Phaseonium and Phasers,” Phys Rep 219 (1992) 191 53 M O Scully, “Enhancement of the index of refraction via quantum coherence”, Phys Rev Lett 67 (1991) 1855 54 P.W Milonni, “Fast Light, Slow Light and Left-Handed Light”, Institute of Physics Publishing, London, UK (2005) 55 W Demtröder, Laser Spectroscopy (Springer-Verlag, Berlin, 1982) 56 http://www.teachspin.com/ 57 http://www.moglabs.com/ 58 X Zhang, Z Tao, C Zhu, Y Hong, W Zhuang, and J Chen, “An all-optical locking of a semiconductor laser to the atomic resonance line with MHz accuracy,” Opt Exp Vol 21, No 23, 28010-28018 (2013) 59 Daniel A Steck, “Rubidium 85 D Line Data,” available online at http://steck.us/alkalidata (revision 2.1.6, 20 September 2013) 60 Đinh Xuân Khoa, Nguyễn Huy Bằng, Lê Văn Đoài, “Làm lạnh nguyên tử laser”, Nhà xuất Đại học Vinh 2017 126 61 Phạm Văn Trọng, “Nghiên cứu hiệu ứng suốt cảm ứng điện từ hệ nguyên tử 85Rb năm mức”, luận án tiến sĩ, Trường ĐH Vinh 2015 62 M.O Scully and M Fleischhauer, “High-sensitivity magnetometer based on index-enhanced media”, Phys Rev Lett 69, 1360-1363 (1992) 63 P.D.D Schwindt.et.al., “Chip-scale atomic magnetometer” Appl phys lett 85, 6409-6411 (2004) 64 A.kasapi, “Enhanced Isotope Discrimination Using Electromagnetically Induced Transparency” Phys.Rev.Lett.77,1035 (1996) 127 ... hấp thụ phổ tán sắc môi trường khí nguyên tử 85Rb có mặt hiệu ứng suốt cảm ứng điện từ làm đề tài nghiên cứu nhằm giải tồn nêu Mục tiêu nghiên cứu  Xây dựng hệ thí nghiệm đo phổ hấp thụ phổ tán. .. sát phổ tán sắc môi trường  Lắp ráp hệ môđun định cỡ phổ  Khảo sát phổ hấp thụ phổ tán sắc môi trường khí nguyên tử Rb xảy tượng hấp thụ bão hòa  Khảo sát phổ hấp thụ phổ tán sắc môi trường khí. .. dựng hệ tích hợp đo phổ hấp thụ phổ tán sắc môi trường khí nguyên tử Rb có mặt hiệu ứng hấp thụ bão hòa hiệu ứng EIT Chương Khảo sát phổ hấp thụ môi trường khí nguyên tử Rb Trong chương trình