Spectrum and Light Shift of the Coherent Population Trapping Resonance in Cells with Antirelaxation Wall Coating in Specular and Diffuse Reflection Models

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We consider the motion of atoms in a cell free of a buffer gas with an antirelaxation wall coating on the spectrum and shift of the coherent population trapping resonance. We compare two types of reflection of atoms, viz., elastic (specular) and diffuse reflection, when the velocity of an atom after its reflection is determined by the wall temperature, as well by the quality of the antirelaxation wall coating. It is shown that for both types of reflection, a nonmonotonic dependence of the coherent population trapping resonance shift on the cell size is observed. In the case of diffuse reflection, the shift can change sign, and a complex two-hump structure of the coherent population trapping resonance is observed in a certain range of cell lengths. The dependence of the detected effects on the laser radiation spectral width is analyzed.

About the authors

K. A Barantsev

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: ims@is12093.spb.edu
195251, St. Petersburg, Russia

G. V Voloshin

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: ims@is12093.spb.edu
195251, St. Petersburg, Russia

A. S Kuraptsev

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: ims@is12093.spb.edu
195251, St. Petersburg, Russia

A. N Litvinov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Email: andrey.litvinov@mail.ru
195251, St. Petersburg, Russia

I. M Sokolov

Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Author for correspondence.
Email: ims@is12093.spb.edu
195251, St. Petersburg, Russia

References

  1. G. Alzetta, A. Gozzini, L. Moi, and G. Orriols, Nuovo Cim. B 36, 5 (1976).
  2. E. Arimondo and G. Orriols, Lett. Nuovo Cim. 17, 333 (1976).
  3. H. R. Gray, R. M. Whitley, and C. R. Stroud, Jr., Opt. Lett. 3, 218 (1978).
  4. Б. Д. Агапьев, М. Б. Горный, Б. Г. Матисов, Ю. В. Рождественский, УФН 163 (9), 1 (1993).
  5. М. Б. Горный, Б. Г. Матисов, Ю. В. Рождественский, ЖЭТФ 68, 728 (1989).
  6. S. Harris, Phys. Today 50, 36 (1997).
  7. A. Akulshin, A. Celikov, and V. Velichansky, Opt.Comm. 84, 139 (1991).
  8. P. D. D. Schwindt, S. Knappe, Vishal Shah, L. Hollberg, and J. Kitching, Appl. Phys. Lett. 85, 6409 (2004).
  9. V. Andryushkov, D. Radnatarov, and S. Kobtsev, Appl. Opt. 61, 3604 (2022).
  10. О. А. Кочаровская, Я. И. Ханин, Письма в ЖЭТФ 48, 581 (1988).
  11. M. D. Lukin, Rev. Mod. Phys. 75, 457 (2003).
  12. M. Fleischhauer, A. Imamoglu, and J. P. Marangos, Rev. Mod. Phys. 77, 633 (2005).
  13. R. Zhang and X.-B. Wang, Phys. Rev. A 94, 063856 (2016).
  14. J. Vanier, Appl. Phys. B 81, 421 (2005).
  15. С. А. Зибров, В. Л. Величанский, А. С. Зибров, А. В. Тайченачев, В. И. Юдин, Письма в ЖЭТФ 82, 534 (2005).
  16. S. A. Zibrov, I. Novikova, D. F. Phillips, R. L. Walsworth, A. S. Zibrov, V. L. Velichansky, and V. I. Yudin, Phys. Rev. A 81, 013833 (2010).
  17. J. Kitching, Appl. Phys. Rev. 5, 031302 (2018).
  18. S. Kobtsev, S. Donchenko, S. Khripunov, D. Radnatarov, I. Blinov, and V. Palchikov, Opt. Laser Technol. 119, 105634 (2019).
  19. M. Gozzelino, S. Micalizio, C. E. Calosso, A. Godone, H. Lin, and F. Levi, IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., Freq. Control 68, 872 (2021).
  20. M. Petersen, M. A. Ha z, E. de Clercq, and R. Boudot, JOSA B 39, 910 (2022).
  21. H. Robinson, E. Ensberg and H.T. Dehmel, Bull. Am. Phys. Soc. 3, 9 (1958).
  22. S. J. Seltzer and M. V. Romalis, J. Appl. Phys. 106, 114905 (2009).
  23. M. V. Balabas, K. Jensen, W. Wasilewski, H. Krauter, L. S. Madsen, J. H. Mu¨ller, T. Fernholz, and E. S. Polzik, Opt. Express 18, 5825 (2010).
  24. M. V. Balabas, T. Karaulanov, M. P. Ledbetter, and D. Budker, Phys. Rev. Lett. 105, 070801 (2010).
  25. S. N. Atutov, A. I. Plekhanov, V. A. Sorokin, S. N. Bagayev, M. N. Skvortsov, and A. V. Taichenachev, Eur. Phys. J. D 72, 155 (2018).
  26. M. T. Graf, D. F. Kimball, S. M. Rochester, K. Kerner, C. Wong, D. Budker, E. B. Alexandrov, and M. V. Balabas, Phys. Rev. A 72, 023401 (2005).
  27. D. Budker, L. Hollberg, D. F. Kimball, J. Kitching, S. Pustelny, and V.V. Yashchuk, Phys. Rev. A 71, 012903 (2005).
  28. G. Kazakov, B. Matisov, A. Litvinov, and I. Mazets., J. Phys. B 40, 3851 (2007).
  29. G. A. Kazakov, A. N. Litvinov, B. G. Matisov, V. I. Romanenko, L. P. Yatsenko, and A. V. Romanenko, J. Phys. B 44, 235401 (2011).
  30. S. Gateva, L. Gurdev, E. Alipieva, E. Taskova, and G. Todorov, J. Phys. B 44(3), 035401 (2011).
  31. H.-J. Lee and H.S. Moon, J. Korean Phys. Soc. 63, 890 (2013).
  32. K.A. Barantsev, S.V. Bozhokin, A. S. Kuraptsev, A.N. Litvinov, and I.M. Sokolov, JOSA B 38, 1613 (2021).
  33. K. Nasyrov, S. Gozzini, A. Lucchesini, C. Marinelli, S. Gateva, S. Cartaleva, and L. Marmugi, Phys. Rev. A 92, 043803 (2015).
  34. К.А. Насыров, Автометрия 52, 85 (2016).
  35. M. Bhattarai, V. Bharti, V. Natarajan, A. Sargsyan, and D. Sarkisyan, Phys. Lett. A 383, 191 (2019).
  36. E. Taskova and E. Alipieva, J. Phys. Conf. Ser. 1859, 012025 (2021).
  37. Е. А. Алипиева, Е. Т. Таскова, Г. Ц. Тодоров, В. А. Полищук, Т. А. Вартанян, Опт. и спектр. 127, 373 (2019).
  38. К. А. Баранцев, А. С. Курапцев, А. Н. Литвинов, ЖЭТФ 160, 611 (2021).
  39. А. Н. Литвинов, И. М. Соколов, Письма в ЖЭТФ 113, 791 (2021).
  40. A. S. Kuraptsev and I. M. Sokolov, Phys. Rev. A 90, 012511 (2014).
  41. S. E. Skipetrov and I. M. Sokolov, Phys. Rev. B 98, 064207 (2018).
  42. К. А. Баранцев, Е. Н. Попов, А. Н. Литвинов, ЖЭТФ 148, 869 (2015).
  43. M. A. Bouchiat and J. Brossel, Phys. Rev. 147, 41 (1966).
  44. В. П. Силин, Введение в кинетическую теорию газов, Наука, Москва (1971).
  45. R. H. Dicke, Phys. Rev. 89, 472 (1953).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».