En la física óptica , desafinación láser es la puesta a punto de un láser a una frecuencia que es un poco fuera de un sistema cuántico 's frecuencia de resonancia . Cuando se usa como sustantivo, la desafinación del láser es la diferencia entre la frecuencia de resonancia del sistema y la frecuencia óptica del láser (o longitud de onda ). Los láseres sintonizados a una frecuencia por debajo de la frecuencia de resonancia se denominan desafinados al rojo , y los láseres sintonizados por encima de la resonancia se denominan desafinados al azul . [1]
Ilustración
Considere un sistema con una frecuencia de resonancia en el rango de frecuencia óptica del espectro electromagnético , es decir, con una frecuencia de unos pocos THz a unos pocos PHz, o equivalentemente con una longitud de onda en el rango de 10 nm a 100 µm. Si este sistema es excitado por un láser con una frecuencia cerca de este valor, la desafinación del láser se define como:
La desafinación del láser es importante para un sistema resonante como una cavidad porque determina la fase (módulo 2π) adquirida por el campo láser por recorrido de ida y vuelta. Esto es importante para los procesos ópticos lineales como la interferencia y la dispersión, y extremadamente importante para los procesos ópticos no lineales porque afecta la condición de adaptación de fase .
Aplicaciones
Enfriamiento láser de átomos
Los láseres se pueden desafinar en el marco del laboratorio para que sean desplazados Doppler a la frecuencia resonante en un sistema en movimiento, lo que permite que los láseres afecten solo a los átomos que se mueven a una velocidad específica o en una dirección específica y hace que la desafinación del láser sea una herramienta central del enfriamiento del láser. [2] y trampas magneto-ópticas . [1]
Optomecánica
Similar al enfriamiento láser de átomos, el signo de la desafinación juega un papel importante en las aplicaciones optomecánicas . [3] [4] En el régimen desafinado en rojo, el sistema optomecánico experimenta un enfriamiento y una transferencia de energía coherente entre la luz y el modo mecánico (un " divisor de haz "). En el régimen de desafinación azul, sufre calentamiento, amplificación mecánica y posiblemente compresión y enredo . El caso de resonancia cuando la desafinación del láser es cero, se puede utilizar para una detección muy sensible de movimiento mecánico, como se utiliza en LIGO .
Referencias
- ↑ a b Fritz Riehle (8 de mayo de 2006). Estándares de frecuencia: conceptos básicos y aplicaciones . John Wiley e hijos. ISBN 978-3-527-60595-8. Consultado el 26 de noviembre de 2011 .
- ^ Harold J. Metcalf; Peter Van der Straten (1999). Enfriamiento y atrapamiento láser . Saltador. ISBN 978-0-387-98728-6. Consultado el 26 de noviembre de 2011 .
- ^ Aspelmeyer, M .; Gröblacher, S .; Hammerer, K .; Kiesel, N. (1 de junio de 2010). "Optomecánica cuántica: echar un vistazo [invitado]". JOSA B . 27 (6): A189 – A197. arXiv : 1005.5518 . Código bibliográfico : 2010JOSAB..27..189A . doi : 10.1364 / JOSAB.27.00A189 . ISSN 1520-8540 . S2CID 117653925 .
- ^ Aspelmeyer, Markus; Kippenberg, Tobias J .; Marquardt, Florian (30 de diciembre de 2014). "Optomecánica de cavidades". Reseñas de Física Moderna . 86 (4): 1391–1452. arXiv : 1303.0733 . Código bibliográfico : 2014RvMP ... 86.1391A . doi : 10.1103 / RevModPhys.86.1391 . S2CID 119252645 .