Прецизионное измерение сдвигов оптических частот во внешнем поле по биениям света во время излучения импульса фотонного эха

Исполнители: В.Н. Лисин, А.М. Шегеда, В.В. Самарцев (КФТИ ФИЦ КазНЦ РАН)

Предложен, протестирован и применен новый спектроскопический метод прецизионного измерения расщеплений оптических линий в магнитном или электрическом полях. Этот метод заключается в том, что приложение импульса слабого магнитного или электрического поля во время излучения фотонного эха вызывает расщепление частот оптических переходов активных ионов, что приводит к биению излучаемого ими света. Как следствие, временная форма импульса фотонного эха изменяется: модулируется. Частота модуляции равна расщеплению оптической линии в поле магнитного (электрического) импульса, если импульс прямоугольный. Если импульс внешнего поля отличается от прямоугольного, то значение спектроскопических параметров ионов определяется площадью внешнего импульса между двумя ближайшими минимумами сигнала эха. Таким способом была впервые измерена скорость изменения псевдо-Штарковского расщепления с ростом электрического поля линии ⁴I_15/2 -> ⁴F_9/2 иона Er³⁺ в Y₂SiO₅, измерены магнитные моменты оптически активных ионов в основном и возбужденном состояниях с точностью, сравнимой с ЭПР. Впервые измерен магнитный момент иона Er³⁺ в LuLiF₄ в возбужденном состоянии ⁴F_9/2. На рисунке приведены формы эха до (off) и после (on) действия электрического импульса (EF) в Er³⁺ : Y₂SiO₅. 

II. Физические науки, направление 08, тема

Публикации:

В.Н. Лисин, А.М. Шегеда, В.В. Самарцев. Биения света во время фотонного эха: наблюдение и применение. Известия РАН, серия физическая, 2018, том 82, №12, с. 1723 – 1726