4. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Một số hệ thí nghiệm đo phổ nguyên tử hiện nay
2.1.5. Thí nghiệm EIT tại trường Đại học Vinh
Hệ thí nghiệm quan sát thơng tin tán sắc của nguyên tử 85Rb khi có hiệu ứng EIT do tác giả Lê Cảnh Trung và đồng nghiệp xây dựng đầu tiên tại trường Đại học Vinh được mơ tả như trong Hình 2.11 [23]. Hệ được thiết lập trên mặt bàn có kích thước 180 cm x 240 cm. Hai laser diode phát liên tục, buồng cộng hưởng ngoài DL1 và DL2 được sử dụng trong hệ. Hệ sử dụng năm gương phản xạ (M), sáu bản tách chùm (BS), bốn bản một phần tư bước sóng (QW), hai kính phân cực (P), hai bộ cách ly quang học (IS), hai buồng mẫu nguyên tử Rubi (Rb Cell), một giao thoa kế Fabry-Pérot (FPI) và ba Photodetector (PD). Nhóm tác giả đã thu được kết quả đo phổ EIT và tán sắc như trên Hình 2.12. Ở đây, trên tín hiệu phổ hấp thụ xuất hiện ba cửa sổ EIT. Tương ứng với phổ hấp thụ, tín hiệu phổ tán sắc thu được xuất hiện ba miền tán sắc thường tại trung tâm của các cửa sổ. Mơ hình lý thuyết giải thích sự hình thành ba cửa sổ EIT đã được trình bày chi tiết trong mục 1.3. Có hai nguyên nhân kết quả đo chỉ thu được ba cửa sổ EIT là: Thứ nhất, sự kết hợp của chùm laser bơm đối với các dịch chuyển 52S1∕2(F = 3) ↔ 52P3∕2(F = 2) và 52S1∕2(F = 3) ↔ 52P3∕2(F = 4) nhỏ hơn so với dịch chuyển 52S1∕2(F = 3) ↔ 52P3∕2(F = 3). Thứ hai, hệ thiết lập hệ trên một khoảng không gian rộng (180 cm x 240 cm), dẫn đến quang trình của các chùm sáng lớn, các chùm sáng này khi phản xạ trên các thiết bị quang, chỉ cần một dao động rất nhỏ của các thiết bị quang do tác động của mơi trường ngồi cũng làm cho tín hiệu chùm tia thay đổi mạnh. Vì vậy tín hiệu thu được
có độ nhiễu khá lớn nên khơng thể quan sát được các cửa sổ có tín hiệu nhỏ (xem Hình 2.12a).
Hình 2.11 Hệ thí nghiệm quan sát thơng tin tán sắc của nguyên tử 85Rb đầu tiên tại trường Đại học Vinh [23].
(a) (b)
Hình 2.12 Phổ hấp thụ và phổ tán sắc khi có mặt hiệu ứng EIT của nguyên tử Rubi.
(a) Thực nghiệm; (b) Lý thuyết [23].
Qua đó, chúng ta có thể thấy hệ thí nghiệm này có một số ưu nhược điểm như sau:
Ưu điểm:
+ Hệ có thể sử dụng để nghiên cứu phổ hấp thụ và phổ tán sắc EIT. + Khơng gian bố trí của hệ rộng, nên có thể bổ sung các thiết bị quang để phát triển nghiên cứu nhiều thí nghiệm khác.
Nhược điểm:
+ Khơng gian bố trí rộng, khoảng cách giữa các thiết bị xa nhau dẫn đến dễ bị tác động của mơi trường gây ra nhiễu tín hiệu và do đó làm giảm độ nhạy trong các phép đo.
+ Hệ sử dụng riêng một hệ hấp thụ bão hịa dùng để khóa tần số, tuy nhiên thiết kế của hệ chỉ khóa được tần số của laser DL2. Theo thiết kế trên Hình 2.2, chúng ta không thể sử dụng hệ để đo phổ hấp thụ bão hịa do khơng có tín hiệu Fabry-Perot để định cỡ tín hiệu phổ của laser DL2.