Emploi de l'orientation optique pour les horloges atomiques et les étalons de fréquence

(1)

HAL Id: jpa-00235958

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00235958

Submitted on 1 Jan 1958

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Emploi de l’orientation optique pour les horloges atomiques et les étalons de fréquence

Thomas R. Carver

To cite this version:

Thomas R. Carver. Emploi de l’orientation optique pour les horloges atomiques et les étalons de fréquence. J. Phys. Radium, 1958, 19 (11), pp.872-872. �10.1051/jphysrad:019580019011087200�.

�jpa-00235958�

(2)

872. EMPLOI DE L’ORIENTATION OPTIQUE

POUR LES HORLOGES ATOMIQUES ^{ET LES} ÉTALONS DE FRÉQUENCE

par Thomas R. CARVER,

Princeton University, Princeton, ^New Jersey

Résumé.

²⁰¹⁴

La détection des transitions hyperfines 0394mF ⁼ ⁰ ^de l’état fondamental des atomes alcalins convient à la construction de standards atomiques ^de fréquence. ^On utilise l’orientation

optique ^des ^{atomes et} ^on réduit l’effet Doppler ^à l’aide d’un _gaz tampon. Pour détecter les tran- sitions 0394mF = ⁰ ^les ^méthodes usuelles de polarisation optique doivent être modifiées. On décrit

une ^méthode qui combine l’orientation optique ^avec la détection radioélectrique ^et qui ^conduit

à des finesses de raies de 70 cycles/sec ^{dans le} ^cas de 87Rb. On peut aussi détecter optiquement grâce ^aux variations d’intensité lumineuse provoquées par la résonance. Les limitations imposées

par le déplacement ^de fréquence ^dû ^au gaz étranger ^et par l’action de ^ce gaz ^sur les largeurs ^de

raies en fonction de la pression ^sont discutées. Il apparaît que les conditions optima ^{ont été}

atteintes. On décrit plusieurs ^méthodes aptes ^à augmenter la sensibilité de la détection des tran- sitions 0394mF ^{= 0.}

Abstract. 2014 The detection of 0394mF ⁼ 0 transitions in the hyperfine ^structure ^of ground ^state

alkali atoms suitable for atomic standards using optical orientation and buffer gas Doppler ^reduc-

tion requires variations in the usual methods of optical polarization. ^The optical orientation and microwave detection methods to achieve a 70 cycle line width in 87Rb will be described.

The use of intensity variations has also recently ^been applied ^to provide optical detection. Limi- tations imposed by ^the pressure shift caused by buffer gases and limitations in line width brought

about by pressure shift effects ^will be discussed. It appears that the limits imposed by ^these

effects have been reached. A variety of methods especially ^suitable ^to increase the detection

sensitivity ⁱⁿ 0394mF ⁼ ⁰ transitions will be mentioned.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE} ^RADIUM ^TOME 19, NOVEMBRE 1958,

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019580019011087200

Emploi de l'orientation optique pour les horloges atomiques et les étalons de fréquence

HAL Id: jpa-00235958

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00235958

Submitted on 1 Jan 1958

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

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Emploi de l’orientation optique pour les horloges atomiques et les étalons de fréquence

Thomas R. Carver

To cite this version:

Thomas R. Carver. Emploi de l’orientation optique pour les horloges atomiques et les étalons de fréquence. J. Phys. Radium, 1958, 19 (11), pp.872-872. �10.1051/jphysrad:019580019011087200�.

�jpa-00235958�

872.

EMPLOI DE L’ORIENTATION OPTIQUE

POUR LES HORLOGES ATOMIQUES ET LES ÉTALONS DE FRÉQUENCE

par Thomas R. CARVER,

Princeton University, Princeton, New Jersey

Résumé.

La détection des transitions hyperfines 0394mF = 0 de l’état fondamental des atomes alcalins convient à la construction de standards atomiques de fréquence. On utilise l’orientation

optique des atomes et on réduit l’effet Doppler à l’aide d’un gaz tampon. Pour détecter les tran- sitions 0394mF = 0 les méthodes usuelles de polarisation optique doivent être modifiées. On décrit

une méthode qui combine l’orientation optique avec la détection radioélectrique et qui conduit

à des finesses de raies de 70 cycles/sec dans le cas de 87Rb. On peut aussi détecter optiquement grâce aux variations d’intensité lumineuse provoquées par la résonance. Les limitations imposées

par le déplacement de fréquence dû au gaz étranger et par l’action de ce gaz sur les largeurs de

raies en fonction de la pression sont discutées. Il apparaît que les conditions optima ont été

atteintes. On décrit plusieurs méthodes aptes à augmenter la sensibilité de la détection des tran- sitions 0394mF = 0.

Abstract. 2014 The detection of 0394mF = 0 transitions in the hyperfine structure of ground state

alkali atoms suitable for atomic standards using optical orientation and buffer gas Doppler reduc-

tion requires variations in the usual methods of optical polarization. The optical orientation and microwave detection methods to achieve a 70 cycle line width in 87Rb will be described.

The use of intensity variations has also recently been applied to provide optical detection. Limi- tations imposed by the pressure shift caused by buffer gases and limitations in line width brought

about by pressure shift effects will be discussed. It appears that the limits imposed by these

effects have been reached. A variety of methods especially suitable to increase the detection

sensitivity in 0394mF = 0 transitions will be mentioned.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ET LE RADIUM TOME 19, NOVEMBRE 1958,

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019580019011087200

POUR LES HORLOGES ATOMIQUES ^{ET LES} ÉTALONS DE FRÉQUENCE

Princeton University, Princeton, ^New Jersey

La détection des transitions hyperfines 0394mF ⁼ ⁰ ^de l’état fondamental des atomes alcalins convient à la construction de standards atomiques ^de fréquence. ^On utilise l’orientation

optique ^des ^{atomes et} ^on réduit l’effet Doppler ^à l’aide d’un _gaz tampon. Pour détecter les tran- sitions 0394mF = ⁰ ^les ^méthodes usuelles de polarisation optique doivent être modifiées. On décrit

une ^méthode qui combine l’orientation optique ^avec la détection radioélectrique ^et qui ^conduit

à des finesses de raies de 70 cycles/sec ^{dans le} ^cas de 87Rb. On peut aussi détecter optiquement grâce ^aux variations d’intensité lumineuse provoquées par la résonance. Les limitations imposées

par le déplacement ^de fréquence ^dû ^au gaz étranger ^et par l’action de ^ce gaz ^sur les largeurs ^de

raies en fonction de la pression ^sont discutées. Il apparaît que les conditions optima ^{ont été}

atteintes. On décrit plusieurs ^méthodes aptes ^à augmenter la sensibilité de la détection des tran- sitions 0394mF ^{= 0.}

Abstract. 2014 The detection of 0394mF ⁼ 0 transitions in the hyperfine ^structure ^of ground ^state

alkali atoms suitable for atomic standards using optical orientation and buffer gas Doppler ^reduc-

tion requires variations in the usual methods of optical polarization. ^The optical orientation and microwave detection methods to achieve a 70 cycle line width in 87Rb will be described.

The use of intensity variations has also recently ^been applied ^to provide optical detection. Limi- tations imposed by ^the pressure shift caused by buffer gases and limitations in line width brought

about by pressure shift effects ^will be discussed. It appears that the limits imposed by ^these

effects have been reached. A variety of methods especially ^suitable ^to increase the detection

sensitivity ⁱⁿ 0394mF ⁼ ⁰ transitions will be mentioned.

LE JOURNAL DE PHYSIQUE ^{ET LE} ^RADIUM ^TOME 19, NOVEMBRE 1958,