| Summary: | Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-04-01T12:13:47Z
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Previous issue date: 2014-09-25 === CNPq === Nesta dissertação apresentamos uma investigação teórica e experimental do armazenamento
e extração de diversas ordens de não linearidades na interação átomo-luz, utilizando grades
de coerência de um ensemble de átomos frios de Césio aprisionados em uma armadilha
magneto-ótica. As diversas ordens são exploradas na condição de casamento de fase, modificando
apenas o ângulo do feixe leitura em relação ao eixo de definido por um dos feixes
da escrita. Elaboramos um modelo teórico consistindo em um sistema atômico de quatro
níveis interagindo com campos clássicos com polarizações lineares ortogonais. Ele nos fornece
uma expressão analítica para o campo elétrico do feixe gerado na direção de deteção,
nos permitindo comparar diversos aspectos experimentais e teóricos e fornecendo um entendimento
mais claro acerca do problema. Abordamos particularmente as primeiras três
ordens de não linearidade existentes no nosso sistema, a saber, χ(3), χ(5) e χ(7). Dentre
os aspectos do sinal estudados estão as polarizações dos feixes gerados, que demonstram
clara dependência com a ordem de não linearidade. Analisamos ainda formas de pulso e
curvas de saturação com as intensidades dos feixes envolvidos, e os tempos de coerência do
sistema, que determinariam até quando seria possível retirar a informação armazenada no
meio. === In this dissertation we present a theoretical and experimental investigation of the storage
and retrieval of several orders of non-linearity in the light-atom interaction, using coherence
gratings of cold cesium atoms ensemble trapped with a magnetic-optical trap. The orders
are explored in the phase match condition, modifying only the angle between the reading
beam and the axis defined by one of the writing beams. We elaborated a theoretical model of
four level system interacting with the classical fields with orthogonal linear polarizations.
It provides us an analytical expression from the generated electrical field, allowing us to
compare several theoretical and experimental features, clarifying the problem. Particularly,
we investigated the first three orders of non-linearity existent in our system, namely χ(3),
χ(5) and χ(7). We analyzed the pulses shapes, the saturation curves with the intensity of
the beams involved, and the system coherence times which determine how long would be
possible to recover the stored information in the atomic medium.
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