Ｒｂ 原 子 の 誘 導 ラ マ ン 分 光

1. fL = f F=1→F=0 + 1.5 GHz アイソレータ ミラー 外部共振器型 周波数安定化 レーザー光源 光検出器 偏光ビーム スプリッター λ/ 2 板 自作ソレノイド電磁石(～10 Gauss) λ/４ 板 波長板（λ/ 2 板, λ/ 4 板）　　　２ 個　　　　１４１，５５８　円 Rb 原子蒸気セル　　　　　　　 　１ 個　　　　　６６，６７５ 円 　　　　　　　総　　　額　　　　　　　　　　　 　　２０８，２３３ 円 ミラー ミラー 自作ソレノイド電磁石 偏光ビーム スプリッター 現代の分光学 レンズ f＝150 mm λ/ 4 板 λ/ 4 板 レーザーのコヒーレンスや高い輝度 λ/４ 板 偏光ビーム スプリッター λ/2 板 光検出器 Rb 原子蒸気セル 音響光学変調器 ｆ probe – f pump (MHz) 0 音響光学変調器 音響光学変調器 λ/４ 板 ミラー 非線形分光法 オシロスコープ ‐10 30 レンズ f＝200 mm 誘導ラマン分光 基本的な２光子過程 偏光ビーム スプリッター -20 20 音響光学変調器 1．　目　的 ２．　実施方法・経過 λ/ 4 板 ‐30 10 λ/ 4 板 基礎を学習するのに最適 　・ 多準位間の結合 　・ 緩和の効果 ミラー ミラー ミラー 85Rb （Ⅰ= 5 / 2 ） ・ 前期１５回 　　 　　　夏休み、後期にも一部実施 ・ 毎週金曜日５時間ほど １時間を教員とともに、後は自分で ・ 実施状況 　　　 参考論文の調査　　　　　　　レビュー 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　・ 具体的な測定法の検討 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ・ 実験条件の吟味 　　　 実験方法の考案　　　　　　　 　　　　 ・ 実験条件の設定　 　　　　 ・ 装置構成　　　　　　　必要な物品の割り出し 　　　 装置の設計・製作 （ソレノイド、ホルダー他）　機材の準備 （光学素子など） 　　　 全体の組み立て、アライメント 　　　 分光計測 ⊿ = 2×（50～100） MHz ⊿ = 2×80 MHz λ/４ 板 Rb 原子の磁気副準位構造を対象にした誘導ラマン分光の実習 レンズ レンズ ミラー F 4 ・ 大学院で学ぶ原子物理やレーザー光学などの基本を実地に確認 213 MHz 3 ・ レーザー分光についての現代的な知識・技能を習得 5p 2P3/2 2 1 ３.2 GHz 磁場 10G Probe光 780 nm σ－ Energy Optical pumping Pump光 780 nm Probe光 780 nm F σ－ σ＋ 3 2 3.0 GHz 5s 2S1/2 1 0 2 -1 -2 18.8 MHz m ４．　装置の概略図 ５．　実験装置 Frequency shift Pump + Probe Probe Laser Power (arb. Units) Probe Pump Laser off Rb + Ne (6 Torr) Sweep time (ms) ・ 透過probe光が数倍増加 ： 増加量は透過光量に非線形（F=2へのpump rate が律速） ・ pump 光による m = 2 へのpumping （透過光量の減少） が見られていない　　 　　　 　 誘導ラマン効果 強いPump光によるＡＣ Stark シフト ⇒ 広い共鳴線幅 7．　まとめ ８．　経費の使途 ９．　受講生の感想 このテーマを通して非線形レーザー分光の基礎を学習 　　・ スペクトル線幅（ドップラー線幅、衝突線幅、power broadening） 　　・ 緩和現象（光ポンピング）、AC Stark shift Rb原子の誘導ラマン分光実験を通して、実験の難しさや、やりがいを感じました。実験装置の配置方法や、レーザー光の偏光方向、必要な磁場の供給方法などの数多くの問題がありました。その都度、文献や資料を探し問題を解決することで、レーザー分光の知識や、技能を習得することができました。 ・ 配分額　：　２０８，２３３ 円 ・ 使用内訳 ・ 教科書的なものが無い ・ 実験条件の設定に実際的な知識が必要 学生にとっては手を付けにくい 参考論文を探すことから 装置の自作、測定まで 〔物理工学専攻の学生〕 ・ 電子計測・エレクトロ二クスの実際的な知識が必要　　　　　 なじみが薄い ・ 電磁気学に基づく磁場のシミュレーション ソレノイドコイルの製作、部品の工作　　 比較的スムーズ 一つのテーマの全体を通して遂行するには様々な力が必要 学生にとっては非常に良い経験 Ｒｂ 原 子 の 誘 導 ラ マ ン 分 光 ・担当教員:　熊倉　光孝　（工学研究科物理工学専攻）　　 ・受 講 生 :　平井　裕也　（工学研究科物理工学専攻　Ｍ１）　　 ・実施期間：　2011年度　前期　（ ２ 単位 ） ３．　実験の概要 ６．　実験結果 ・ Probe光 ： ～10μW/mm2 （～I sat ）の周波数シフトを時間掃引 ・ Pump光 ： ～ 10 mW/mm2 （ ～1000 I sat ）を500 Hz (duty 50%)でswitching