Bài viết trình bày việc nghiên cứu sự tăng cường của hệ số phi tuyến Kerr (tự biến điệu pha) trong môi trường nguyên tử ba mức năng lượng cấu hình bậc thang bằng phương pháp giải tích. | Nghiên cứu sự tăng cường phi tuyến Kerr của môi trường EIT ba mức bậc thang có mở rộng Doppler V. N. Sáu, P. Tuệ / Nghiên cứu sự tăng trưởng phi tuyến Kerr của môi trường EIT ba mức NGHIÊN CỨU SỰ TĂNG CƯỜNG PHI TUYẾN KERR CỦA MÔI TRƯỜNG EIT BA MỨC BẬC THANG CÓ MỞ RỘNG DOPPLER Vũ Ngọc Sáu (1), Phạm Tuệ (2) 1 Trường Đại học Vinh 2 Trường THPT Hồng Lĩnh, Hà Tĩnh Ngày nhận bài 18/12/2018, ngày nhận đăng 16/02/2019 Tóm tắt: Chúng tôi nghiên cứu sự tăng cường của hệ số phi tuyến Kerr (tự biến điệu pha) trong môi trường nguyên tử ba mức năng lượng cấu hình bậc thang bằng phương pháp giải tích. Các kết quả được áp dụng cho hệ nguyên tử 85Rb cho thấy rằng, khi xẩy ra hiệu ứng trong suốt cảm ứng điện từ (electromagnetically induced transparency - EIT) thì hệ số phi tuyến Kerr được tăng cường vài bậc (có biên độ cỡ 10-5 cm2/W) xung quanh miền phổ trong suốt. Trên đồ thị hệ số phi tuyến Kerr xuất hiện hai miền giá trị âm - dương hai bên tần số cộng hưởng. Biên độ và dấu của hệ số phi tuyến Kerr điều khiển được theo cường độ hoặc tần số của trường laser điều khiển. Ảnh hưởng của mở rộng Doppler hay nhiệt độ môi trường làm giảm đáng kể biên độ của hệ số phi tuyến Kerr. Kết quả giải tích là hữu ích cho quan sát thực nghiệm và nghiên cứu các ứng dụng liên quan. I. MỞ ĐẦU Sự ra đời của nguồn sáng laser với tính chất kết hợp cao, độ đơn sắc cao và công suất lớn đã tạo ra nhiều hiệu ứng quang cực kỳ thú vị mà trước đây các nguồn sáng thông thường không có. Thí nghiệm của Franken 1961 đã trở thành điểm mốc lịch sử đánh dấu sự ra đời lĩnh vực nghiên cứu mới cho “Quang học phi tuyến”. Lĩnh vực này đang khẳng định vị thế của mình với những thành tựu khoa học nổi bật và sẽ là lĩnh vực đầy triển vọng cho những ứng dụng công nghệ trong tương lai. Có hai hiệu ứng phi tuyến Kerr thường gặp đó là phi tuyến Kerr tự điều biến pha (Self-Kerr) và phi tuyến Kerr biến điệu pha chéo (Cross-Kerr). Đối với vật liệu truyền thống, do hệ số
