Armazenamento de luz por não-linearidades de alta ordem em um meio atômico
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Data de Publicação: | 2014 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/16254 |
Resumo: | Nesta dissertação apresentamos uma investigação teórica e experimental do armazenamento e extração de diversas ordens de não linearidades na interação átomo-luz, utilizando grades de coerência de um ensemble de átomos frios de Césio aprisionados em uma armadilha magneto-ótica. As diversas ordens são exploradas na condição de casamento de fase, modificando apenas o ângulo do feixe leitura em relação ao eixo de definido por um dos feixes da escrita. Elaboramos um modelo teórico consistindo em um sistema atômico de quatro níveis interagindo com campos clássicos com polarizações lineares ortogonais. Ele nos fornece uma expressão analítica para o campo elétrico do feixe gerado na direção de deteção, nos permitindo comparar diversos aspectos experimentais e teóricos e fornecendo um entendimento mais claro acerca do problema. Abordamos particularmente as primeiras três ordens de não linearidade existentes no nosso sistema, a saber, χ(3), χ(5) e χ(7). Dentre os aspectos do sinal estudados estão as polarizações dos feixes gerados, que demonstram clara dependência com a ordem de não linearidade. Analisamos ainda formas de pulso e curvas de saturação com as intensidades dos feixes envolvidos, e os tempos de coerência do sistema, que determinariam até quando seria possível retirar a informação armazenada no meio. |
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ANDRADE, Gabriel da Cruz Borba dehttp://lattes.cnpq.br/5721229596545134http://lattes.cnpq.br/6850973264206190BARBOSA, Daniel Felinto Pires2016-04-01T12:13:47Z2016-04-01T12:13:47Z2014-09-25https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/16254Nesta dissertação apresentamos uma investigação teórica e experimental do armazenamento e extração de diversas ordens de não linearidades na interação átomo-luz, utilizando grades de coerência de um ensemble de átomos frios de Césio aprisionados em uma armadilha magneto-ótica. As diversas ordens são exploradas na condição de casamento de fase, modificando apenas o ângulo do feixe leitura em relação ao eixo de definido por um dos feixes da escrita. Elaboramos um modelo teórico consistindo em um sistema atômico de quatro níveis interagindo com campos clássicos com polarizações lineares ortogonais. Ele nos fornece uma expressão analítica para o campo elétrico do feixe gerado na direção de deteção, nos permitindo comparar diversos aspectos experimentais e teóricos e fornecendo um entendimento mais claro acerca do problema. Abordamos particularmente as primeiras três ordens de não linearidade existentes no nosso sistema, a saber, χ(3), χ(5) e χ(7). Dentre os aspectos do sinal estudados estão as polarizações dos feixes gerados, que demonstram clara dependência com a ordem de não linearidade. Analisamos ainda formas de pulso e curvas de saturação com as intensidades dos feixes envolvidos, e os tempos de coerência do sistema, que determinariam até quando seria possível retirar a informação armazenada no meio.CNPqIn this dissertation we present a theoretical and experimental investigation of the storage and retrieval of several orders of non-linearity in the light-atom interaction, using coherence gratings of cold cesium atoms ensemble trapped with a magnetic-optical trap. The orders are explored in the phase match condition, modifying only the angle between the reading beam and the axis defined by one of the writing beams. We elaborated a theoretical model of four level system interacting with the classical fields with orthogonal linear polarizations. It provides us an analytical expression from the generated electrical field, allowing us to compare several theoretical and experimental features, clarifying the problem. Particularly, we investigated the first three orders of non-linearity existent in our system, namely χ(3), χ(5) and χ(7). We analyzed the pulses shapes, the saturation curves with the intensity of the beams involved, and the system coherence times which determine how long would be possible to recover the stored information in the atomic medium.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em FisicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessÁtomos friosMemórias quânticasGrade de coerênciaCasamento de faseCold atomsQuantum memoriesCoherence gratingPhase matchingArmazenamento de luz por não-linearidades de alta ordem em um meio atômicoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILdissertação - Gabriel da Cruz Borba de Andrade.pdf.jpgdissertação - Gabriel da Cruz Borba de Andrade.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1197https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/16254/5/disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Gabriel%20da%20Cruz%20Borba%20de%20Andrade.pdf.jpg6addf37117913d5f4f4c80507240a6e0MD55ORIGINALdissertação - Gabriel da Cruz Borba de Andrade.pdfdissertação - Gabriel da Cruz Borba de Andrade.pdfapplication/pdf8890407https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/16254/1/disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Gabriel%20da%20Cruz%20Borba%20de%20Andrade.pdf2c4e4b4737788baa1ca937189ea8e250MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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