4. Phương pháp nghiên cứu
3.5. Phổ bơm chọn lọc vận tốc
3.5.1. Quy trình đo phổ
Quy trình đo phổ hấp thụ sử dụng chùm bơm chọn lọc vận tốc hoạt động theo sơ đồ Hình 2.40 khi xét chùm bơm ngược chiều với chùm dò, và sử dụng theo sơ đồ Hình 2.41 khi xét chùm bơm cùng chiều với chùm dị.
Bước 1: Khóa mode tần số laser DL1 đến dịch chuyển mong muốn. Ở
đây, chúng tơi khóa tần số laser dị tại dịch chuyển 52S1/2(F = 3) 52P3/2(F = 3) của nguyên tử 85Rb. Tần số laser DL2 được khóa trong miền dịch chuyển 52S1/2(F = 3) 52P3/2(F = 2, 3, 4).
Bước 2: Điều chỉnh cường độ, chiều truyền của laser bơm DL2. Hệ thí
nghiệm của chúng tơi thiết lập hai cấu hình chùm bơm cùng chiều với chùm dò và chùm bơm ngược chiều với chùm dò. Đối với trường hợp chùm bơm cùng chiều chùm laser dị, chúng ta đóng khóa S3, mở S2 và sử dụng kính phân cực P2, bộ lọc trung hòa ND2 để thay đổi cường độ chùm laser nằm trong khoảng từ 0.5 mW/cm2 đến 10 mW/cm2. Đối với cấu hình chùm bơm ngược chiều với chùm dị, chúng ta đóng khóa S2, mở S3 và sử dụng kính P3 để điều khiển cường độ chùm laser bơm đến giá trị mong muốn.
Bước 3: Kiểm tra sự chồng nhau giữa chùm dò và chùm laser bơm sao
cho chúng trùng nhau hoàn toàn.
Bước 4: Kết nối Photodetector với dao động ký điện tử. Trong hệ này
Photodetector được để ở chế độ trở kháng trong khoảng từ 100 K đến 1 M tùy vào cường độ tín hiệu chùm laser dị.
Bước 5: Thay đổi các tham số cần khảo sát và thu dữ liệu phổ.
3.5.2. Đo phổ bơm chọn lọc vận tốc
Trong trường hợp chùm laser bơm ngược chiều với laser dị, chúng tơi thu được hình ảnh phổ thu như Hình 3.9. Ở đây, chúng tơi thu được 6 vạch phổ EIT. Khoảng cách tương đối giữa các vạch phổ này lần lượt là 63.41 1.12 MHz; 63.42 1.12 MHz; 57.36 1.12 MHz; 63.39 1.12 MHz; 120.60 1.12 MHz.
+ Vị trí thứ nhất ứng với dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 2) của nhóm A (xem Hình 1.8).
+ Vị trí thứ hai ứng với dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 3) của nhóm A và dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 2) của nhóm B.
+ Vị trí thứ ba ứng với dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 3) của nhóm B.
+ Vị trí thứ bốn ứng với dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 4) của nhóm A, và dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 2) của nhóm C.
+ Vị trí thứ năm ứng với dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 4) của nhóm B và dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 3) của nhóm C.
+ Vị trí thứ sáu ứng với dịch chuyển 52S1/2 (F = 3) → 52P3/2 (F’ = 4) của nhóm C.
Hình 3.9 Tín hiệu phổ bơm chọn lọc vận tốc của nguyên tử 85Rb chùm bơm ngược chiều chùm dò.
Đối chiếu kết quả thực nghiệm với mơ hình lý thuyết trình bày trong mục 1.2. Chúng ta thấy rằng, vị trí của các vạch phổ phù hợp với mơ hình lý thuyết đã đưa ra (Hình 1.8). Cường độ vạch phổ ứng với hai dịch chuyển thứ tư và thứ năm lớn nhất do sự chồng chất của các cửa sổ EIT của hai nhóm nguyên tử B, C và A, C.