Láseres de cavidad vertical y emisión superficial en espectroscopía atómica de alta resolución en la línea D1 del 87Rb

• Autores: Fernández, Noelia Soledad
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de grado
• Colaborador/a o director/a de tesis: Schmiegelow, Christian Tomás
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Este trabajo de tesis presenta la construcción de un sistema láser, utilizando un Láser de Cavidad Vertical y Emisión Superficial (VCSEL), y su posterior implementación en métodos de espectroscopía atómica de alta resolución en la línea D1 del ^87Rb. La construcción del láser y las técnicas desarrolladas se enmarcan en el armado del nuevo Laboratorio de Iones y Átomos Fríos del Departamento de Física de la UBA e IFIBA - CONICET. Asimismo, son la base tanto de futuras investigaciones en relojes atómicos y patrones de frecuencia, como en el estudio de la interacción de haces estructurados con la materia. Primero, se describe cómo fueron dise˜nadas, fabricadas e implementadas las partes mecánicas y la electrónica de control del láser. Esto incluye el soporte físico, estabilización en temperatura, alimentación en corriente y modulación en radiofrecuencia. Paso seguido, se presenta la caracterización de VCSELs de los fabricantes Thorlabs, Roithner y Vixar, con el objetivo de conocer en profundidad su funcionamiento y seleccionar el más adecuado para experimentos de espectroscopía láser, tanto lineal como no lineal. Se buscó para ello el VCSEL de mejores características de modulación en radiofrecuencia y régimen de operación en un único modo longitudinal del láser, resultando ser el del fabricante Vixar. Finalmente, se dan los resultados de la implementación del VCSEL en diferentes métodos de espectroscopía atómica de alta resolución, a saber, observación de fluorescencia resonante inducida por láser, espectroscopía de absorción y absorción saturada, Espectroscopía de Vapor Atómico Dicróico (DAVS) y Atrapamiento Coherente de Población (CPT). Se encontró que el VCSEL utilizado es apropiado para la observación de fluorescencia resonante inducida por láser y para experimentos de espectroscopía de absorción atómica. Se encontraron limitaciones para su aplicación en espectroscopía de absorción saturada, dadas por el ancho de banda del VCSEL cuando es modulado en corriente. El método de espectroscopía DAVS pudo implementarse con éxito y se lograron resultados de caracterización de la dependencia de la se˜nal DAVS con el campo magnético, que abren paso a líneas de trabajo a futuro. Si bien no se obtuvieron resultados esperados en CPT, en estos primeros experimentos la limitación encontrada se atribuyó al sistema de modulación en radiofrecuencia y/o de modulación de la corriente de entrada, y no al VCSEL utilizado.
Fil: Fernández, Noelia Soledad. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.