ՀՀ ԳԱԱ ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտի գիտական խումբը` ՀՀ ԳԱԱ թղթակից անդամ Արամ Պապոյանի ղեկավարությամբ, ստացել է մի կարևոր գիտական արդյունք, որը թույլ է տալիս ավելի ճշգրիտ բնութագրել լույս-ատոմ ռեզոնանսային փոխազդեցությունը։ Կիրառական առումով այս արդյունքը կարող է օգտագործվել անընդհատ լազերային ճառագայթման կոհերենտության և մեներանգության աստիճանի որոշման համար։

    Լազերային լույսի դաշտում ատոմը պարբերաբար կլանում և ճառագայթում է ֆոտոններ` անցնելով մեկ վիճակից մյուսին (այսպես կոչված «Ռաբիի տատանումներ»): Ատոմական միջավայրում (գազում, որտեղ ատոմների թիվը միլիոններ են) Ռաբիի տատանումներ կարող են գրանցվել լազերային դաշտի կտրուկ միացման պահին, որից հետո դրանք աստիճանաբար մարում են, և ձևավորվում է կայուն վիճակ (փոխազդեցության «ստացիոնար» ռեժիմ): Այդ ռեժիմն այսօր մանրամասն հետազոտված է, և այն բազմաբնույթ արժեքավոր կիրառությունների հիմքում է:
    «Կատարված էքսպերիմենտն առաջին հայացքից ծայրահեղ պարզ է. լազերային ճառագայթումն անցնում է ռուբիդիումի ատոմական գոլորշու միջով, և անցած լույսը գրանցվում է ֆոտոընդունիչով: Ստացիոնար պրոցեսները գրանցելու համար ավանդաբար օգտագործվում է դանդաղագործ ֆոտոընդունիչ և ելքում գրանցվում է ժամանակի մեջ անփոփոխ ազդանշան: Մենք այս խնդրի համար առաջին անգամ օգտագործել ենք գերարագագործ և զգայուն ֆոտոընդունիչ, որն ունակ է գրանցել ազդանշանի փոփոխությունները գերկարճ ժամանակում (< 10-9 վայրկյան), և անփոփոխ ազդանշանի փոխարեն անմիջապես գրանցվել են ազդանշանի կտրուկ տատանումներ, որոնք առաջին հայացքից թվում են անկանոն: Տատանվող ազդանշանի վերլուծությունը «Ֆուրիեի արագ փոխակերպման» սարքով ցույց տվեց, որ տատանումների միջին հաճախությունը համապատասխանում է հենց լազերի տվյալ ինտենսիվությանը համապատասխանող Ռաբիի հաճախությանը:

    Արդյունքը թվում է զարմանալի, քանի որ գործ ունենք անընդհատ լազերային լույսի հետ: Այստեղ հարց է ծագում՝ իսկ որքանո՞վ անընդհատ է «անընդհատ» համարվող ճառագայթումը: Իրականում, ցանկացած լազեր կատարյալ չէ, դրա ճառագայթումը ենթակա է փուլային խզումների, որի արդյունքում մեներանգությունը որոշ չափով խախտվում է: Դա հաստատվեց փորձում: Օգտագործեցինք երկու տարբեր լազեր, և ազդանշանի տատանումներն ավելի մեծ էին ավելի մեծ սպեկտրալ լայնությամբ լազերի դեպքում: Այսինքն՝ պարզ փորձարարական եղանակով հնարավոր է նաև բնութագրել լազերային ճառագայթման «որակը»»,- ասաց Արամ Պապոյանը:

    Ուղղակիորեն գրանցված ռուբիդիումի գոլորշու ռեզոնանսային բացթողման ազդանշանը (а) և համապատասխան Ֆուրիեի արագ փոխակերպման սպեկտրը (b): Կարմիր կորերը՝ միջինացված ազդանշաններն են: 
Նկարն արտաբերված է A. Papoyan, S. Shmavonyan, “Signature of optical Rabi oscillations in transmission signal of atomic vapor under continuous-wave laser excitation”, Optics Communications, v.482, 126561 (2021) հոդվածից:


    Սկզբնական արդյունքը ստացվել է Արամ Պապոյանի և ՀՀ ԳԱԱ ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտի ավագ գիտաշխատող Սվետլանա Շմավոնյանի կողմից։ 2021 թ. ձեռնարկվել են երևույթը գերնեղ օպտիկական բջիջներում հետազոտելու աշխատանքներ, որոնց ներգրավվել են ՀՀ ԳԱԱ ֆիզիկական հետազոտությունների ինստիտուտի երիտասարդ գիտաշխատող Արմեն Սարգսյանը և ինստիտուտում ինտերնատուրայի ծրագրով պատրաստվող Ֆրանսիայի Բուրգունդիա Ֆրանշ-Կոնմտե համալսարանի ուսանող Ռոդոլֆ Մոմյեն։ Գիտափորձերը կշարունակվեն ֆրանսիացի ուսանողի Հայաստան հաջորդ այցելության ընթացքում՝ արդեն համատեղ ասպիրանտի կարգավիճակով։

    Հետազոտության արդյունքը տպագրվել է 2021 թ. հեղինակավոր միջազգային «Optics Communications» ամսագրում (ազդեցության գործակիցը՝ 2.125)։ 
    Առ այսօր այս գիտական արդյունքի վերաբերյալ դրական արձագանքներ են ստացվել ոլորտի հեղինակավոր մասնագետներ՝ Ի. Նովիկովայից (ԱՄՆ), Չ. Ադամսից (Մեծ Բրիտանիա), Դ. Բուդկերից (Գերմանիա), Ա. Ակուլշինից (Ավստրալիա), Մ. Աուզինշից (Լատվիա):
    Հետազոտությունը կատարվել է ՀՀ կրթության, գիտության, մշակույթի և սպորտի նախարարության գիտության կոմիտեի պայմանագրային (թեմատիկ) ֆինանսավորմամբ իրականացվող 18T-1C234 – «Ալկալի մետաղների գոլորշիներում ատոմային բնակեցումների ղեկավարումը ռեզոնանսային փոխազդեցության ոչ ստացիիոնար ռեժիմում» նախագծի շրջանակներում (2018-2020 թթ.)։

ՀՀ ԳԱԱ տեղեկատվական-վերլուծական ծառայություն
06.09.2021թ.