zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2023-90-2-149-155zhps-1258Research ArticleЛАЗЕРЫ И ЛАЗЕРНАЯ ТЕХНИКАLASERS AND LASER TECHNOLOGYЗахват частоты генерации титан-сапфирового лазера линиями резонансного поглощения ячейки с парами цезия, размещенными в резонатореFrequency Locking of the Titanium- Sapphire Laser by Resonant Absorption Lines of a Cesium Vapor Cell in a CavityАрхиповМ. B.ArkhipovM. V.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

m.arkhipov@spbu.ruШимкоА. А.ShimkoA. A.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

shim_ko@mail.ruАрхиповР. М.ArkhipovR. M.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

arkhipovrostislav@gmail.comРозановН. Н.RozanovN. N.

Санкт-Петербург

St. Petersburg

nnrosanov@mail.ruСанкт-Петербургский государственный университетSt. Petersburg State UniversityСанкт-Петербургский государственный университет; Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАНSt. Petersburg State University; Ioffe Institute of the Russian Academy of Sciences202323032023902149155Copyright © Архипов М.B., Шимко А.А., Архипов Р.М., Розанов Н.Н., 20232023Архипов М.B., Шимко А.А., Архипов Р.М., Розанов Н.Н.Arkhipov M.V., Shimko A.A., Arkhipov R.M., Rozanov N.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1258

 Приведены результаты экспериментов по наблюдению захвата частоты на резонансных переходах в парах цезия, ячейка с которыми помещена в резонатор титан-сапфирового лазера. При перестройке частоты излучения  титан-сапфирового лазера в  окрестности  DII  линии  поглощения Cs 820 нм продемонстрирована одновременная генерация на линии поглощения в режиме когерентной синхронизации мод и генерация на частоте, задаваемой спектральным селектором. При этом пассивные потери в резонаторе на частоте генерации, задаваемой селектором, меньше, чем потери на частоте перехода в цезии. Результат обсуждается с точки зрения особенности воздействия внутрирезонаторного узкополосного поглощения на спектры генерации широкополосных лазеров и эффекта “конденсации” спектра.

The paper presents the results of experiments on the observation of frequency locking by cesium vapor resonant transition, which was placed in the cavity of a titanium-sapphire laser. The radiation frequency of a titanium-sapphire laser was tuned near the DII absorption line of Cs 852 nm. In this case, the simultaneous generation on the absorption line in the coherent mode locking regime and generation at the frequency specified by the spectral selector were demonstrated. Passive losses of the laser cavity on the selector frequency are less than the losses on the frequency of absorption transition of Cs. This unusual result is discussed from the point of view of the effect of intracavity narrow-band absorption on the emission spectra of broadband lasers and the effect of spectrum “condensation”.

синхронизация модкогерентная синхронизация модсамоиндуцированная прозрачностьзахват частотыконденсация спектраmode-lockingcoherent mode lockingself-induced transparencyfrequency lockingspectrum condensationРабота выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект 21-72-10028) с использованием оборудования ресурсного центра “Оптические и лазерные методы исследования вещества” Научного парка Санкт-Петербургского государственного университета (Россия).ReferencesБ. И. Степанов, А. Н. Рубинов, В. А. Мостовников. Журн. прикл. спектр., 6 (1967) 300Б. И. Степанов, А. Н. Рубинов, В. А. Мостовников. Журн. прикл. спектр., 6 (1967) 300А. С. Кузнецов, Т. В. Богатова, Б. М. Ужинов. Вестн. Московского ун-та. Сер. 2. Химия, 53, № 2 (2012) 133—143А. С. Кузнецов, Т. В. Богатова, Б. М. Ужинов. Вестн. Московского ун-та. Сер. 2. Химия, 53, № 2 (2012) 133—143Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия: Указатель отечественной и иностранной литературы (1970—1980 гг.), под ред. В. С. Буракова, П. А. Науменкова, Минск, Институт физики АН БССР (1982) 115Внутрирезонаторная лазерная спектроскопия: Указатель отечественной и иностранной литературы (1970—1980 гг.), под ред. В. С. Буракова, П. А. Науменкова, Минск, Институт физики АН БССР (1982) 115Л. А. Пахомычева, Э. А. Свириденков, А. Ф. Сучков, Л. В. Титова, С. С. Чурилов. Письма в ЖЭТФ, 12, № 2 (1970) 60—63 [L. N. Pakhomycheva, E. A. Sviridenkov, A. F. Suchkov, L. V. Titova, S. S. Churilov. Sov. Phys. JETP Lett., 12, N 2 (1970) 43—45]Л. А. Пахомычева, Э. А. Свириденков, А. Ф. Сучков, Л. В. Титова, С. С. Чурилов. Письма в ЖЭТФ, 12, № 2 (1970) 60—63 [L. N. Pakhomycheva, E. A. Sviridenkov, A. F. Suchkov, L. V. Titova, S. S. Churilov. Sov. Phys. JETP Lett., 12, N 2 (1970) 43—45]В. М. Баев, Т. П. Беликова, Э. А. Свириденков, А. Ф. Сучков. ЖЭТФ, 74, № 1 (1978) 43—56 [V. M. Baev, T. P. Belikova, E. A. Sviridenkov, A. F. Suchkov. Sov. Phys. JETP, 47, N 1 (1978) 21—29]В. М. Баев, Т. П. Беликова, Э. А. Свириденков, А. Ф. Сучков. ЖЭТФ, 74, № 1 (1978) 43—56 [V. M. Baev, T. P. Belikova, E. A. Sviridenkov, A. F. Suchkov. Sov. Phys. JETP, 47, N 1 (1978) 21—29]P. K. Runge. Opt. Commun., 4, N 3 (1971) 195—198P. K. Runge. Opt. Commun., 4, N 3 (1971) 195—198В. В. Васильев. Исследование эффекта конденсации спектра при внутрирезонаторной лазерной накачке вещества, дис. … канд. физ.-мат. наук, 01.04.05, Ленинград (1987)В. В. Васильев. Исследование эффекта конденсации спектра при внутрирезонаторной лазерной накачке вещества, дис. … канд. физ.-мат. наук, 01.04.05, Ленинград (1987)А. Н. Колеров. Квант. электрон., 13, № 8 (1986) 1645—1651 [A. N. Kolerov. Sov. J. Quantum Electron., 16, N 8 (1986) 1074—1077]А. Н. Колеров. Квант. электрон., 13, № 8 (1986) 1645—1651 [A. N. Kolerov. Sov. J. Quantum Electron., 16, N 8 (1986) 1074—1077]E. V. Bertseva, A. Campargue. Opt. Commun., 232 (2004) 251E. V. Bertseva, A. Campargue. Opt. Commun., 232 (2004) 251А. Н. Рубинов, М. В. Белоконь, А. В. Адамушко. Квант. электрон., 6, № 4 (1979) 723—729 [A. N. Rubinov, M. V. Belokon’, A. V. Adamushko. Sov. J. Quantum. Electron., 9, N 4 (1979) 433—436]А. Н. Рубинов, М. В. Белоконь, А. В. Адамушко. Квант. электрон., 6, № 4 (1979) 723—729 [A. N. Rubinov, M. V. Belokon’, A. V. Adamushko. Sov. J. Quantum. Electron., 9, N 4 (1979) 433—436]В. М. Баев, Т. П. Беликова, О. П. Варнавский, В. Ф. Гамалий, С. А. Коваленко, Э. А. Свириденков. Письма в ЖЭТФ, 42, № 10 (1985) 416—418 [V. M. Baev, T. P. Belikova, O. P. Varnavskiĭ, V. F. Gamaliĭ, S. A. Kovalenko, E. A. Sviridenkov. JETP Lett., 42 (1985) 514—516]В. М. Баев, Т. П. Беликова, О. П. Варнавский, В. Ф. Гамалий, С. А. Коваленко, Э. А. Свириденков. Письма в ЖЭТФ, 42, № 10 (1985) 416—418 [V. M. Baev, T. P. Belikova, O. P. Varnavskiĭ, V. F. Gamaliĭ, S. A. Kovalenko, E. A. Sviridenkov. JETP Lett., 42 (1985) 514—516]А. Н. Колеров. Высокочувствительные лазерные методы измерений параметров веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях, дис. … д-ра физ.-мат. наук, 01.04.21, Москва (2000)А. Н. Колеров. Высокочувствительные лазерные методы измерений параметров веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях, дис. … д-ра физ.-мат. наук, 01.04.21, Москва (2000)М. В. Архипов, Р. М. Архипов, А. А. Шимко, И. В. Бабушкин. Письма в ЖЭТФ, 101, № 4 (2015) 250—253 [M. V. Arkhipov, R. M. Arkhipov, A. A. Shimko, I. Babushkin. JETP Lett., 101, N 4 (2015) 232—235]М. В. Архипов, Р. М. Архипов, А. А. Шимко, И. В. Бабушкин. Письма в ЖЭТФ, 101, № 4 (2015) 250—253 [M. V. Arkhipov, R. M. Arkhipov, A. A. Shimko, I. Babushkin. JETP Lett., 101, N 4 (2015) 232—235]M. V. Arkhipov, A. A. Shimko, R. M. Arkhipov, I. Babushkin, A.A. Kalinichev, A. Demircan, Morgner, N. N. Rosanov. Laser Phys. Lett., 15, N 7 (2018) 075003M. V. Arkhipov, A. A. Shimko, R. M. Arkhipov, I. Babushkin, A.A. Kalinichev, A. Demircan, Morgner, N. N. Rosanov. Laser Phys. Lett., 15, N 7 (2018) 075003М. В. Архипов, Р. М. Архипов, А. А. Шимко, И. Бабушкин, Н. Н. Розанов. Письма в ЖЭТФ, 109, № 10 (2019) 657—661 [M. V. Arkhipov, R. M. Arkhipov, A. A. Shimko, I. Babushkin, N. N. Rosanov. JETP Lett., 109, N 10 (2019) 634—637]М. В. Архипов, Р. М. Архипов, А. А. Шимко, И. Бабушкин, Н. Н. Розанов. Письма в ЖЭТФ, 109, № 10 (2019) 657—661 [M. V. Arkhipov, R. M. Arkhipov, A. A. Shimko, I. Babushkin, N. N. Rosanov. JETP Lett., 109, N 10 (2019) 634—637]M. V. Arkhipov, A. A. Shimko, N. N. Rosanov, I. Babushkin, R. M. Arkhipov. Phys. Rev. A, 101, N 1 (2021) 013803M. V. Arkhipov, A. A. Shimko, N. N. Rosanov, I. Babushkin, R. M. Arkhipov. Phys. Rev. A, 101, N 1 (2021) 013803В. В. Васильев, В. С. Егоров, И. А. Чехонин. Опт. и спектр., 58 (1985) 944 [V. V. Vasilev, S. Egorov, I. A. Chekhonin. Opt. and Spectr., 58 (1985) 578]В. В. Васильев, В. С. Егоров, И. А. Чехонин. Опт. и спектр., 58 (1985) 944 [V. V. Vasilev, S. Egorov, I. A. Chekhonin. Opt. and Spectr., 58 (1985) 578]В. В. Васильев, В. С. Егоров, И. А. Чехонин. Опт. и спектр., 60 (1986) 664 [V. V. Vasilev, V. S. Egorov, I. A. Chekhonin. Opt. and Spectr., 60 (1986) 405]В. В. Васильев, В. С. Егоров, И. А. Чехонин. Опт. и спектр., 60 (1986) 664 [V. V. Vasilev, V. S. Egorov, I. A. Chekhonin. Opt. and Spectr., 60 (1986) 405]https://www.sdrplay.com/rspduo/https://www.sdrplay.com/rspduo/Н. Н. Розанов, И. А. Александров, М. В. Архипов, Р. М. Архипов, И. Бабушкин, Н. А. Веретенов, А. В. Дадеко, Д. А. Тумаков, С. В. Федоров. Квант. электрон., 51, № 11 (2021) 959—969 [N. N. Rosanov, I. A. Aleksandrov, M. V. Arkhipov, R. M. Arkhipov, I. Babushkin, N. A. Veretenov, A. V. Dadeko, D. A. Tumakov, S. V. Fedorov. Quantum Electron., 51, N 11 (2021) 959—969)]Н. Н. Розанов, И. А. Александров, М. В. Архипов, Р. М. Архипов, И. Бабушкин, Н. А. Веретенов, А. В. Дадеко, Д. А. Тумаков, С. В. Федоров. Квант. электрон., 51, № 11 (2021) 959—969 [N. N. Rosanov, I. A. Aleksandrov, M. V. Arkhipov, R. M. Arkhipov, I. Babushkin, N. A. Veretenov, A. V. Dadeko, D. A. Tumakov, S. V. Fedorov. Quantum Electron., 51, N 11 (2021) 959—969)]S. N. Bagayev S. N. Bagayev, R. M. Arkhipov, M. V. Arkhipov, V. S. Egorov, I. A. Chekhonin, M. A. Chekhonin. J. Phys.: Conf. Ser., 917 (2017) 062028S. N. Bagayev S. N. Bagayev, R. M. Arkhipov, M. V. Arkhipov, V. S. Egorov, I. A. Chekhonin, M. A. Chekhonin. J. Phys.: Conf. Ser., 917 (2017) 062028С. Н. Багаев, В. С. Егоров, П. В. Морошкин, А. Н. Федоров, И. А. Чехонин. Опт. и спектр., 86, № 6 (1999) 912—917 [S. N. Bagaev, V. S. Egorov, A. N. Fedorov, I. A. Chekhonin. Opt. and Spectr., 86, N 6 (1999) 814—819]С. Н. Багаев, В. С. Егоров, П. В. Морошкин, А. Н. Федоров, И. А. Чехонин. Опт. и спектр., 86, № 6 (1999) 912—917 [S. N. Bagaev, V. S. Egorov, A. N. Fedorov, I. A. Chekhonin. Opt. and Spectr., 86, N 6 (1999) 814—819]С. Н. Багаев, В. С. Егоров, П. В. Морошкин, А. Н. Федоров, И. А. Чехонин. Вестн. Санкт-Петербург. ун-та. Физика и химия, № 4 (2013) 142—145С. Н. Багаев, В. С. Егоров, П. В. Морошкин, А. Н. Федоров, И. А. Чехонин. Вестн. Санкт-Петербург. ун-та. Физика и химия, № 4 (2013) 142—145М. В. Данилейко, А. М. Негрийко, В. М. Ходаковский, Л. П. Яценко. ЖТФ, 55, № 11 (1985) 2139—2143 [M. V. Danileǐko, A. M. Negriiko, V. M. Khodakovskii, L. P. Yatsenko. Zh. Tekhn. Fiz., 55, N 11 (1985) 2139—2143]М. В. Данилейко, А. М. Негрийко, В. М. Ходаковский, Л. П. Яценко. ЖТФ, 55, № 11 (1985) 2139—2143 [M. V. Danileǐko, A. M. Negriiko, V. M. Khodakovskii, L. P. Yatsenko. Zh. Tekhn. Fiz., 55, N 11 (1985) 2139—2143]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.