Резюме

Научен колектив

Публикации

Представяне на научните резултати

    

РЕЗЮМЕ НА ПРОЕКТА:

    

Термичните пари на алкални атоми намират все по-голямо приложение в атомните часовници, еталоните за честота, оптичните магнитометри, квантовото сплитане и запис, тесноивично филтриране и др. За тези приложения, намаляването на размерите на оптичната кювета е от огромно значение. В предложения проект ние възнамеряваме да развием нови теоретични методи и експериментални подходи за изучаване на пространствено ограничени цезиеви пари, облъчени с тесноивична пренастройваема лазерна светлина. Ще бъдат проведени теоретични и експериментални изследвания на спектрите на флуоресценция, на преминала и отразена светлина от цезиеви атоми пространствено ограничени в Свръх Тънки оптични Кювети (СТК) с различна дължина: λ/2, λ , 1.5λ , 2λ , 3λ и 6λ . Тук λ = 852 nm е дължината на вълната на лазерната светлина в резонанс с линията на Cs. При такива силно пространствено ограничени атомни ансамбли се наблюдават серия от резонанси с ширина по-малка от Доплеровата, които са обект на интензивно изучаване. Конвенционалната теория на дисперсията,основана на реакцията на резонансното възбуждане на атоми в стационарно състояние, не успява да опише оптичните процеси в атомните пари при тези условия. Ще бъде развита консистентна теория, която ще отчита ударите атом-повърхност и промяната на поляризацията на атомите. Специално внимание ще бъде обърнато на теоретичното описание на динамиката на населеността и поляризацията с пълно отчитане на структурата на магнитните поднива на реалните атоми, което все още липсва в литературата. Теорията ще даде база за интерпретация на наблюдаваната периодична зависимост на спектрите на поглъщане и отражение на пространствено ограничените атомни слоеве от тяхната дебелина.

Теоретични и експериментални изследвания са планирани за спектрите на флуоресценция и поглъщане на Cs атоми затворени в тънки (700µm) оптични кювети, където времето между 2 удара на Cs атоми с прозорчетата на кювета е все още значително по-голямо от времето на живот на възбудените Cs атоми. В същото време, използването на такава оптична кювета позволява изучаването на резонанси с под-Доплерова ширина при много по-ниска атомна плътност, при което се намалява влиянието на ударите между алкалните атоми. По този начин, ролята на пространственото ограничаване на алкални атоми за формирането на резонанси с под-Доплерова ширина може да бъде задълбочено анализирана. Теоретичното описание на тези нелинейни резонанси ще се базира на пълното отчитане на селективното по скорости оптично напомпване на свръх-фините нива, както и на магнитните поднива на алкалните атоми. Особено внимание ще бъде отделено на преходните процеси в населеността на възбуденото ниво, които водят до нейната пространствена модулация с период регулиран от интензитета и честотата на напомпващия сноп. Оптичните процеси в кюветите с алкални пари с тези размери са от първостепенно значение за създаването на нови преносими уреди.

На базата на опита ни в атомната спектроскопия в микрометрични оптични кювети възнамеряваме да демонстрираме молекулярна спектроскопия с висока разделителна способност на пространствено ограничени молекули. Идеята е да се използва микрометрична тънка кювета с пари на Cs, в която има много малка концентрация на атоми на Rb. Такава смес нагрята до температури от около 300^оC ще съдържа цезиеви димери и цезиеви атоми, но само атоми на Rb. Спектърът на Rb ще бъде използван като еталон за акуратно определяне на честотните позиции на наблюдаваните спектрални линии на Cs₂ молекули. Формата и ширината на Cs₂ спектралните профили ще бъдат анализирани и сравнени с тези на Cs атоми наблюдавани в същата кювета.

    

    

    

   

СПИСЪК НА НАУЧНИЯ КОЛЕКТИВ

№	Академична длъжност и научна степен	Име, презиме, фамилия	Основна месторабота	Роля в проекта
Екип от България
1.	Доктор	Стефка Стефанова Карталева	Институт по електроника БАН	Ръководител на колектива
2.	Доц. Д-р	Санка Величкова Гатева-Костова	Институт по електроника БАН	Член на колектива
3.	Доц. Д-р	Христина Андреева Марковска	Институт по електроника БАН	Член на колектива
4.	Гл. ас.	Петко Александров Тодоров	Институт по електроника БАН	Член на колектива
5.	Доктор	Георги Цолов Тодоров	Институт по електроника БАН	Член на колектива
6.	Физик	Анна Стойчева Кръстева	Институт по електроника БАН	Член на колектива
7.	Физик	Николай Петров Петров	Институт по електроника БАН	Член на колектива
Екип от държавата партньор
1.	Prof.Dr.Sc	Tigran Armenakovich Vartanyan	Университет ИТМО, Санкт Петербург, РФ	Ръководител на колектива
2.	Dr.	Nikita Leonov	Университет ИТМО, Санкт Петербург, РФ	Член на колектива
3.	Dr.	Vladimir Polischuk	Университет ИТМО, Санкт Петербург, РФ	Член на колектива
4.	PhD student	Pavel Petrov	Университет ИТМО, Санкт Петербург, РФ	Член на колектива

    

    

    

Списък на публикуваните досега трудове:

   

    

    

    

ПРЕДСТАВЯНЕ НА НАУЧНИТЕ РЕЗУЛТАТИ:

    

Резултатите от работата по настоящия проект са представени на следните научни форуми.
Имената на лекторите са в TNR bold:

ПОКАНЕНИ ЛЕКЦИИ

• International Conference on Spectral Lines Shapes 17-22 June 2018, Dublin City University, Ireland
  L1. "Excited atoms-wall collisions and their manifestations in the fluorescence excitation line shapes", T. Vartanyan, S. Cartaleva
• International Symposium Fundamentals of Laser Assisted Micro- & Nanotechnologies FLAMN-19 /dedicated to the 50^th anniversary of the first conference "Non-resonant laser-matter interaction"/ June 30- July 04, St. Petersburg
  L2. "Optical characterization of antirelaxation coatings for photonics applications", S. Gateva, S. Tsvetkov, G. Todorov, S. Cartaleva, T. Vartanyan.
  L3. "High resolution laser spectroscopy of spatially restricted hot alkali atom and dimer vapor", P. Todorov, T. Vartanyan, D. Sarkisyan, G. Pichler, S. Cartaleva
• 20^-th International Conference and School on Quantum Electronics "Laser Physics and Applications" ICSQE 2018, 17-21.09.2018, Nessebar, Bulgaria
  L4. "Nonlinear spectroscopy of spatially restricted alkali vapour", T. Vartanyan, S. Cartaleva

ПОСТЕРНИ ДОКЛАДИ

• VEIT 2017
  
  • P1. A. Krasteva, S. Gateva, S. Tzvetkov, P.N. Ghosh, A. Sargsyan, S. Cartaleva,
    Analysis of high-efficiency widely-tunable N-resonances in Cs vapor
  • P2. P. Todorov, A. Krasteva, T. Vartanyan, G. Todorov, D. Sarkisyan, S. Cartaleva,
    High-resolution laser spectroscopy of hot Cs and Rb vapor confined in a thin optical cell,
  • P3. T. Vartanyan, V. Polishchuk, A. Sargsyan, A. Krasteva, St. Cartaleva, G. Todorov,
    Temperature and excitation power influence on the velocity-selective optical pumping resonances of Cs-133 atoms confined in an extremely thin cell
• Hot atomic vapor workshop - European Workshop on the Science and Technology of Hot Atomic Vapors, 23-25.05.2018, Stuttgart, Germany
  
  • P4. "Excitation transfer from Second to First resonance line of Potassium observed in hot atomic vapor",
    C. Andreeva, A. Krasteva, A. Markovski, S. Tsvetkov, S. Gateva, S. Gozzini, S. Cartaleva
  • P5. "Density influence on the atomic spin randomization",
    S. Tsvetkov, S. Gateva, S. Cartaleva
• 20-th International Conference and School on Quantum Electronics "Laser Physics and Applications" ICSQE 2018, 17-21.09.2018, Nessebar, Bulgaria
  
  • P6. "Cooperative effect of the laser power and a stray magnetic field on the nonlinear magneto-optical resonance in ⁸⁷Rb",
    E. Taskova, E. Alipieva, V. Polishchuk, G. Todorov
  • P7. "Dynamics of velocity-selective optical pumping on the D2 line hyperfine transitions in spatially restricted Cs vapour",
    C. Andreeva, T. Vartanyan, A. Markovski, P. Todorov, G. Todorov, S. Cartaleva
  • P8. "Formation and high-resolution spectra of cesium dimers in spatially restricted Cs vapour",
    P. Todorov, T. Vartanyan, G. Pichler, A. Sargsyan, D. Sarkisyan, S. Cartaleva
  • P9. "Asymmetric frequency-tuning behavior of the D1 line hyperfine spectrum of Rb vapour contained in a high-quality paraffin-coated optical cell",
    K. Nasyrov, S. Gateva, R. Nasyrov, N. Petrov, S. Tsvetkov, A. Krasteva, S. Cartaleva
• 10^-th Jubilee International Conference of the Balkan Physical Union, 26-30.08.2018, Sofia, Bulgaria
  
  • P10. "High Resolution Spectroscopy of Dimer Molecules Formed in Cesium Vapor Layer of Micrometric Thickness",
    P. Todorov, G. Pichler, T. Vartanyan, A. Sargsyan, D. Sarkisyan, A. Krasteva, S. Cartaleva
  • P11. "New Behavior of the D1 Line Hyperfine Spectrum of Rb Vapor in a High Quality Paraffin Coated Optical Cell",
    K. Nasyrov, S. Gateva, S. Tsvetkov, S. Cartaleva
  • P12. "Peculiarities of the nonlinear magneto-optical fluorescence resonances in a paraffin-coated ⁸⁷Rb cell",
    E. Alipieva, E. Taskova, V. Polishchuk, G. Todorov
• VI International School and Conference on Photonics PHOTONICA 2017, 28.08.-01.09.2017, Belgrade, Serbia
  
  • P13. "Excitation transfer from the Second to the First resonance line of Potassium observed in a hot atomic vapor",
    C. Andreeva, A.Krasteva, A. Markovski, S.Tsvetkov, S. Gateva, S. Gozzini, S. Cartaleva
• XXI International Summer School on Vacuum, Electron, Ion Technologies VEIT 2019, 23-27 Sept. 2019, Sozopol, Bulgaria
  
  • P14. "Frequency-tuning behavior of the D1 line hyperfine spectrum of Rb vapor contained in a high-quality paraffin-coated optical cell"
    K. A. Nasyrov, S. Gateva, R.K. Nasyrov, N. Petrov, S. Tsvetkov, C. Andreeva, N. Leonov, S. Cartaleva

  
  

P15. Разработените по проекта програми са представени на

http://opmns.ifmo.ru/research/funding/atomic-spectroscopy-in-extremely-thin-cells.php