جذب تشدیدی
شکل4-2 پروفایل جذب تشدیدی با اعمال پالس پروب
این اثر شدیداً به چگالی پرتو پمپ بستگی دارد. نوعاً لیزر پمپی اعمالی باید چنان قوی باشد که فرکانس رابی مرتبط با گذار از حالت به ( فرکانس رابی متناظر با پالس پمپ ) بزرگتر از فرکانس اتصالی دیگر باشد.
یکی از اثرات پالس پمپی، القای یک شکاف استارک تراز اتمی برانگیخته است. در این حالت پرتو پروب حالت را به جای یک حالت به دو حالت شکافته شده متصل خواهد کرد. اگر شکاف بین دو زیر تراز کوچکتر از پهنای تراز برانگیخته باشد، دو تراز تمیز ندادنی هستند و یک تداخل کوانتومی در طیف جذبی پالس پروب مورد انتظار است. با افزایش فرکانس رابی ، شکاف واضح تر شده و قابل تشخیص خواهد بود و طیف جذبی به یک دوگانگی به نام دو گانگی آتلر- تاونز1 تبدیل می شود .[13] دو گانگی آتلر – تاونز در پدیده مشاهده شده است که در آن با افزایش مقدار پالس لیزری ( پمپ) در پروفایل جذب تشدیدی دو پیک جذبی مشاهده می شود.. در واقع این اثر شکاف بیشتر یک تراز نرمال موجود در سیستم است. به هنگام بحث از یک سیستم کلاسیکی با ویژگی های مشابه، این تصویر را در ذهن خواهیم داشت.
.Autler-Townes 1
4-2 پدیده های مانند با جرم ها و فنرها
ما در اینجا اتم را به عنوان یک نوسانگر هماهنگ ساده ای تلقی می کنیم که از ذره 1 با جرم متصل به دو فنر با ثابت های فنری و تشکیل شده است. شکل 4-3 نمایانگر شکل کلاسیکی چنین اتمی است. فنر با ثابت ، به دیوار متصل است در حالی که فنر دیگر به ذره دوم با جرم متصل بوده و از ابتدا در یک مکان ثابتی ساکن نگه داشته می شود. ذره 1 نیز تحت تأثیر یک نیروی هارمونیک قرار دارد. اگر ما توان انتقال یافته از منبع هارمونیک را به ذره 1 به صورت یک تابع فرکانسیدر نظر بگیریم ، پروفایل جذب تشدیدی استاندارد فوق الذکر را ( با حداکثر مقدار ) مشاهده خواهیم کرد.
میدان پمپی
نوسانگر مشابه اتمی
شکل 4-3 مدل مکانیکی مورد استفاده برای تحریک پدیده
حال اگر فرض کنیم که ذره 2 حرکت کند و فقط تحت تأثیر نیرو هایی از فنر با ثابت و یک فنر سوم با ثابت متصل به دیوار باشد،در این حالت نیز، پروفایل جذب تعیین می شود. همان طور که خواهیم دید، می توانیم پروفایلی را مشاهده کنیم که ویژگی های آن مشابه شفافیت القا شده الکترومغناطیسی تعمیم یافته به دوگانگی آتلر- تاونز مانند به عنوان تابعی از است.
در واقع این دوگانگی، شکاف حالت نرمال است. برای سهولت ما مورد و را در نظر خواهیم گرفت.
مشابه فیزیکی بین مدل ما و اتم سه ترازی متصل به دو میدان لیزری به صورت زیر است:
اتم مانند نوسانگر ( ذره 1) با فرکانس تشدید مدل سازی شده است. به دلیل اینکه و را انتخاب کرده ایم ، ما مشابه یک سیستم گونه تبهگن را داریم که در آن تبهگنی سیستم به علت یکسان بودن انرژی حالت های پایه و می باشد. میدان پمپی با اتصال نوسانگر 1 به نوسانگر دوم از طریق فنر با ثابت، تحریک شده است سپس میدان پروب توسط یک نیروی هماهنگ عامل بر روی ذره 1 مدل سازی شده است. یاد آوری می کنیم که توصیف کوانتومی میدان ها بر حسب نوسانگر های هماهنگ است.
شکل 4-4. حالت تبهگن مدل مکانیکی برای مدل سازی پدیده
معادله حرکت یک نوسانگر هارمونیک که تحت تأثیر نیروی وابسته به زمان قرار دارد ، در حالت کلی به صورت
(4-1 )
(4-2)
که در آن ثابت میرایی و ثابت نیروی فنری نوسانگر است.حال با توجه به رابطه ، جهت ایجاد یک توصیف کوانتومی سیستم، معادلات حرکت ذرات 1 و 2 را بر حسب جابجایی های و از مکان های تعادلی مربوطه می نویسیم:
(4-3)
(4-4)
(4-5)
(4-6)
در معادلات فوق است.