zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2160Research ArticleСтатьиАтомный частотный репер на основе переходов 4S1/2→4P1/2 в парах калия, помещенных в наноячейкуAtomic Frequency Reference Based on 4S 1/2→4PСаргсянА.SargsyanA.

Аштарак

Ashtarak

sarmeno@mail.ruИнститут физических исследований Национальной академии наук АрменииInstitute for Physical Research of the National Academy of Sciences of Armenia202630032026932159164Copyright © Саргсян А., 20262026Саргсян А.Sargsyan A.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/2160

Изучены субдоплеровские резонансы, формируемые при сканировании частоты лазера в области перехода 4S1/2→4P1/2 на длине волны 770 нм в парах атомов K, помещенных в наноячейку. При толщинах паров атомов L = λ/2 = 385 нм и L = λ = 770 нм в спектре пропускания формируются субдоплеровские резонансы, которые расположены на несмещенных атомных переходах Fg = 1, 2→Fe = 1, 2, при этом амплитуды резонансов, наблюдаемых в наноячейке, пропорциональны амплитудам вероятностей соответствующих переходов. Показано, что наноячейка с толщиной паров L = λ = 770 нм может применяться как удобный частотный репер, привязанный к несмещенным частотам атомных переходов. Продемонстрированы преимущества предлагаемого частотного репера перед распространенным частотным репером на основе техники насыщенного поглощения.

Sub-Doppler resonances formed by scanning the laser frequency in the region of the 4S1/2→4P1/2 transition at a wavelength of 770 nm in K atomic vapors placed in a nanocell were studied. For atomic vapor thicknesses of L = λ/2 = 385 nm and L = λ = 770 nm, sub-Doppler resonances are formed in the transmission spectrum, located at the unshifted atomic transitions Fg = 1, 2→Fe = 1, 2. The resonance amplitudes observed in the nanocell are proportional to the probability amplitudes of the corresponding transitions. It is shown that a nanocell with a vapor thickness of L = λ = 770 nm can be used as a convenient frequency reference, tied to the unshifted frequencies of the atomic transitions. The advantages of the proposed frequency reference over a commonly used frequency reference based on saturated absorption techniques are demonstrated.

наноячейкачастотный реперсубдоплеровские резонансыnanocellfrequency referencesub-Doppler resonancesРабота выполнена при финансовой поддержке Комитета по высшему образованию и науке Республики Армения в рамках проекта N 1-6/IPR.ReferencesT. Baluktsian, C. Urban, T. Bublat, H. Giessen, R. Löw, T. Pfau. Opt. Lett., 35 (2010) 1950—1952T. Baluktsian, C. Urban, T. Bublat, H. Giessen, R. Löw, T. Pfau. Opt. Lett., 35 (2010) 1950—1952R. Boudot, D. Milletic, P. Dziuban, C. Affolderbach, P. Knapkiewicz, J. Dziuban, G. Mileti, V. Giordano, C. Gorecki. Opt. Express, 19 (2011) 3106—3114R. Boudot, D. Milletic, P. Dziuban, C. Affolderbach, P. Knapkiewicz, J. Dziuban, G. Mileti, V. Giordano, C. Gorecki. Opt. Express, 19 (2011) 3106—3114P. Todorov, D. Slavov, K. Vaseva, M. Taslakov, S. Cartaleva, S. Saltiel. Phys. Scr., 2012 (2012) 014014P. Todorov, D. Slavov, K. Vaseva, M. Taslakov, S. Cartaleva, S. Saltiel. Phys. Scr., 2012 (2012) 014014J. Kitching. Appl. Phys. Rev., 5 (2018) 031302(1—38)J. Kitching. Appl. Phys. Rev., 5 (2018) 031302(1—38)А. Саргсян. Журн. прикл. спектр., 92 (2025) 281—285A. Sargsyan. J. Appl. Spectr., 92 (2025) 455—459G. Dutier, A. Yarovitski, S. Saltiel, A. Papoyan, D. Sarkisyan, D. Bloch, M. Ducloy. Europhys. Lett., 63 (2003) 35—41G. Dutier, A. Yarovitski, S. Saltiel, A. Papoyan, D. Sarkisyan, D. Bloch, M. Ducloy. Europhys. Lett., 63 (2003) 35—41D. Sarkisyan, T. Varzhapetyan, A. Sarkisyan, Yu. Malakyan, A. Papoyan, A. Lezama, D. Bloch, M. Ducloy. Phys. Rev. A, 69 (2004) 065802D. Sarkisyan, T. Varzhapetyan, A. Sarkisyan, Yu. Malakyan, A. Papoyan, A. Lezama, D. Bloch, M. Ducloy. Phys. Rev. A, 69 (2004) 065802S. Briaudeau, S. Saltiel, G. Nienhuis, D. Bloch, M. Ducloy. Phys. Rev. A, 57 (1998) R3169—R3172S. Briaudeau, S. Saltiel, G. Nienhuis, D. Bloch, M. Ducloy. Phys. Rev. A, 57 (1998) R3169—R3172C. Andreeva, S. Cartaleva, L. Petrov, S. M. Saltiel, D. Sarkisyan, T Varzhapetyan, D. Bloch, M. Ducloy. Phys. Rev. A, 76 (2007) 013837(1—10)C. Andreeva, S. Cartaleva, L. Petrov, S. M. Saltiel, D. Sarkisyan, T Varzhapetyan, D. Bloch, M. Ducloy. Phys. Rev. A, 76 (2007) 013837(1—10)A. Sargsyan, Y. Pashayan-Leroy, C. Leroy, D. Sarkisyan. J. Phys. B, 49 (2016) 075001A. Sargsyan, Y. Pashayan-Leroy, C. Leroy, D. Sarkisyan. J. Phys. B, 49 (2016) 075001V. V. Vassiliev, S. A. Zibrov, V. L. Velichansky. Rev. Sci. Instrum., 77 (2006) 013102(1—4)V. V. Vassiliev, S. A. Zibrov, V. L. Velichansky. Rev. Sci. Instrum., 77 (2006) 013102(1—4)W. Happer. Rev. Mod. Phys., 44 (1972) 169W. Happer. Rev. Mod. Phys., 44 (1972) 169A. J. Krmpot, M. M. Mijailovic, B. M. Panic, D. V. Lukic, A. G. Kovacevic, D. V. Pantelic, B. M. Jelenkovic. Opt. Express, 13 (2005) 1448—1456A. J. Krmpot, M. M. Mijailovic, B. M. Panic, D. V. Lukic, A. G. Kovacevic, D. V. Pantelic, B. M. Jelenkovic. Opt. Express, 13 (2005) 1448—1456A. C. Izmailov, C. O. Qajar, R. A. Karamaliyev. Appl. Opt., 50 (2011) 6424—6429A. C. Izmailov, C. O. Qajar, R. A. Karamaliyev. Appl. Opt., 50 (2011) 6424—6429G. Talsky. Derivative Spectrophotometry, Wiley-VCH, Weinheim (1994)G. Talsky. Derivative Spectrophotometry, Wiley-VCH, Weinheim (1994)A. Sargsyan, A. Amiryan, Y. Pashayan-Leroy, C. Leroy, A. Papoyan, D. Sarkisyan. Opt. Lett., 44 (2019) 5533—5536A. Sargsyan, A. Amiryan, Y. Pashayan-Leroy, C. Leroy, A. Papoyan, D. Sarkisyan. Opt. Lett., 44 (2019) 5533—5536D. Bloch, M. Ducloy, N. Senkov, V. L. Velichansky, V. Yudin. Laser Phys., 6 (1996) 670—678D. Bloch, M. Ducloy, N. Senkov, V. L. Velichansky, V. Yudin. Laser Phys., 6 (1996) 670—678D. A. Smith, I. G. Hughes. Am. J. Phys., 72 (2004) 631D. A. Smith, I. G. Hughes. Am. J. Phys., 72 (2004) 631А. Саргсян, Д. Саркисян. Журн. прикл. спектр., 92 (2025) 440—444A. Sargsyan, D. Sarkisyan. J. Appl. Spectr., 92 (2025) 722—726G. Školnik, N. Vujicic, T. Ban. Opt. Comm., 282 (2009) 1326—1334G. Školnik, N. Vujicic, T. Ban. Opt. Comm., 282 (2009) 1326—1334J. A. Zielińska, F. A. Beduini, N. Godbout, M. W. Mitchell. Opt. Lett., 37 (2012) 524—526J. A. Zielińska, F. A. Beduini, N. Godbout, M. W. Mitchell. Opt. Lett., 37 (2012) 524—526S. Scotto, D. Ciampini, C. Rizzo, E. Arimondo. Phys. Rev. A, 92 (2015) 063810(1—9)S. Scotto, D. Ciampini, C. Rizzo, E. Arimondo. Phys. Rev. A, 92 (2015) 063810(1—9)A. Sargsyan, E. Klinger, A. Amiryan, D. Sarkisyan. Phys. Lett. A, 539 (2025) 130372(1—5)A. Sargsyan, E. Klinger, A. Amiryan, D. Sarkisyan. Phys. Lett. A, 539 (2025) 130372(1—5)А. Д. Саргсян, Т. А. Вартанян, Д. Г. Саркисян. ЖЭТФ, 168 (2025) 164—171A. D. Sargsyan, T. A. Vartanyan, D. G. Sarkisyan. J. Exp. and Theor. Phys., 168 (2025) 164—171T. Peyrot, C. Beurthe, S. Coumar, M. Roulliay, K. Perronet, P. Bonnay, C. Adams, A. Browaeys, Y. Sortais. Opt. Lett., 44 (2019) 1940—1943T. Peyrot, C. Beurthe, S. Coumar, M. Roulliay, K. Perronet, P. Bonnay, C. Adams, A. Browaeys, Y. Sortais. Opt. Lett., 44 (2019) 1940—1943T. Cutler, W. Hamlyn, J. Renger, K. Whittaker, D. Pizzey, I. Hughes, V. Sandoghdar, C. Adams. Phys. Rev. Appl., 14 (2020) 034054(1—13)T. Cutler, W. Hamlyn, J. Renger, K. Whittaker, D. Pizzey, I. Hughes, V. Sandoghdar, C. Adams. Phys. Rev. Appl., 14 (2020) 034054(1—13)

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