Ótica não linear em vapores atômicos

 Um vapor alcalino é altamente saturável de modo que o índice de refração depende da intensidade do feixe laser. Sob certas condições o índice de refração pode ser expandido em uma série:

n=n0 + n₂ I + n₄ I²

O termo do tipo Kerr n ₂ I é responsável por um fenômeno interessante chamado de auto-focalização.

Utilizamos a técnica de Z-scan para medir o coeficiente Kerr da linha D2 do vapor de césio e mostramos que um modelo de dois níveis não é suficiente para representar os resultados experimentais.

M. Araújo et al, Measurement of the Kerr nonlinear refractive index of Cs vapor, PRA 88 063818 (2013).

Usamos uma variante da técnica de Z-scan para medir n2 e n4 de forma continua em frequência na linha D1 do Césio.

F.C. Dias dos Santos, J. C. de Aquino Carvalho, G. T. Moura e T. Passerat de Silans, Measurement of the nonlinear refractive index of Cs D1 line using z-scan, JOSA B 36 2468 (2019).

Utilizamos autofocalização para produzir um sinal de erro permitindo estabilizar o laser na ressonância atômica.

F. Queiroga et al, Laser stabilization to an atomic transition using an optically generated dispersive line shape, Appl. Phys. B 107 313 (2012).
W. Soares Martins et al., Two-beam nonlinear Kerr effect to stabilize laser frequency with sub-Doppler resolution, Appl. Opt. 51 5080 (2012).

 Utilizamos um vapor atômico para manipular a estatística de intensidade de um padrão de speckles. O vapor oferece a possibilidade de trabalhar tanto com n2 negativo quanto positivo. Também investigamos o efeito da absorção não linear na estatística de intensidade de speckles.

S. Alves et al, Controlling the intensity statistics of speckle patterns: From normal to subthermal or superthermal distributions, PRA 99 033838 (2019).

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