Электромагнитно-индуцированная прозрачность в моноизотопном кристалле 167Er:7LiYF4

Руководитель: А.А. Калачев КФТИ ФИЦ КазНЦ РАН
Исполнители: А.А. Калачев1, О. Морозов1,2, С.Л. Кораблева1,2, Н. Кухарчук3, Д. Шолохов3, П. Бушев3,4 (1КФТИ ФИЦ КазНЦ РАН, 2КФУ, 3Саарский университет (Германия), 4Юлихский исследовательский центр (Германия))

Впервые в моноизотопном кристалле YLiF4 (обогащенном изотопом лития-7), легированном трехвалентными ионами Er-167 (концентрация 0.0025 ат.%), исследован эффект электромагнитно-индуцированной прозрачности. Проведены измерения зависимости спектра поглощения примесных ионов на переходе 4I15/2(0)-4I13/2(0) (длина волны 1530 нм) от магнитного поля и определены параметры эффективного спинового гамильтониана для возбужденного состояния. Показано, как теоретически так и экспериментально, что при определённом значении и направлении внешнего магнитного поля в рассматриваемом кристалле образуется полный часовой переход между сверхтонкими подуровнями основного электронного состояния примесных ионов и симметричная L-схема оптических переходов. В этих условиях при охлаждении образца ниже 400 мК достигается степень просветления резонансной среды 55%. Результаты представляют интерес для разработки твердотельных управляемых оптических линий задержек и устройств оптической квантовой памяти на телекоммуникационных длинах волн.

2020-2.png
  Рис. 1. Зависимость амплитуды (слева) и фазы (справа) пробного поля от частоты в области исследуемого резонансного перехода при различных температурах образца. Черная линия – эксперимент, красная линия – результат теоретического расчета,
– начало частотной шкалы в области резонанса. Провал в центре линии поглощения, наблюдаемый через измерение амплитуды пробного поля, соответствует окну электромагнитно-индуцированной прозрачности шириной 15 МГц, а участок аномальной дисперсии, наблюдаемый через измерение фазы пробного поля, соответствует уменьшению групповой скорости и задержке импульса на 5 нс.

Публикации:

  1. N. Kukharchyk, D. Sholokhov, O. Morozov, S. L. Korableva, A. A. Kalachev, P. A. Bushev. Electromagnetically induced transparency in a mono-isotopic 167Er:7LiYF4 crystal below 1 Kelvin: microwave photonics approach // Optics Express, 28(20), 29166-29177 (2020)
Направление: II. Физические науки, направление 10.


Возврат к списку