Controle espectral de laser banda larga para bombeamento de moléculas frias
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-25072025-081057/ |
Resumo: | Resfriamento a laser não pode ser facilmente aplicado em moléculas porque elas geralmente não possuem transições ópticas fechadas, como em sistemas atômicos. Sua estrutura interna complexa, que inclui vibração e rotação, impede que técnicas de resfriamento e desaceleração bem estabelecidas em física atômica, sejam aplicadas em sistemas moleculares, exceto por uma classe muito restrita de moléculas. Nesta dissertação, exploram-se técnicas de bombeamento rovibracional aplicadas ao resfriamento de moléculas, utilizando a molécula de rubídio (Rb2) como exemplo. Para isso, são propostos e caracterizados dois sistemas laser de banda larga com alto controle espectral, para a excitação seletiva de transições vibracionais e rotacionais permitidas. Ambos os sistemas se baseiam em sistemas ópticos que empregam pelo menos um elemento dispersivo para separar espacialmente os componentes espectrais da luz no plano de Fourier, onde um dispositivo de microespelhos digitais (DMD) atua como filtro espectral ativo, permitindo a modelagem precisa do espectro de bombeamento. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade dos sistemas propostos para a manipulação seletiva de estados rovibracionais, evidenciando sua aplicabilidade em esquemas de bombeamento óptico voltados ao resfriamento de moléculas. |
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Controle espectral de laser banda larga para bombeamento de moléculas friasSpectral control of broadband laser for pumping cold moleculesBroadband laser sourcesCold moleculesFontes laser banda largaModelagem espectralMoléculas friasResfriamento rovibracionalRovibrational coolingSpectral shapingResfriamento a laser não pode ser facilmente aplicado em moléculas porque elas geralmente não possuem transições ópticas fechadas, como em sistemas atômicos. Sua estrutura interna complexa, que inclui vibração e rotação, impede que técnicas de resfriamento e desaceleração bem estabelecidas em física atômica, sejam aplicadas em sistemas moleculares, exceto por uma classe muito restrita de moléculas. Nesta dissertação, exploram-se técnicas de bombeamento rovibracional aplicadas ao resfriamento de moléculas, utilizando a molécula de rubídio (Rb2) como exemplo. Para isso, são propostos e caracterizados dois sistemas laser de banda larga com alto controle espectral, para a excitação seletiva de transições vibracionais e rotacionais permitidas. Ambos os sistemas se baseiam em sistemas ópticos que empregam pelo menos um elemento dispersivo para separar espacialmente os componentes espectrais da luz no plano de Fourier, onde um dispositivo de microespelhos digitais (DMD) atua como filtro espectral ativo, permitindo a modelagem precisa do espectro de bombeamento. Os resultados obtidos demonstram a viabilidade dos sistemas propostos para a manipulação seletiva de estados rovibracionais, evidenciando sua aplicabilidade em esquemas de bombeamento óptico voltados ao resfriamento de moléculas.Laser cooling cannot be easily applied to molecules because they generally do not have closed optical transitions, as in atomic systems. Their complex internal structure, which includes vibration and rotation, prevents well-established cooling and deceleration techniques in atomic physics from being applied to molecular systems, except for a very restricted class of molecules. In this dissertation, we explore rovibrational pumping techniques applied to molecular cooling, using the rubidium (Rb2) molecule as an example. To this end, we propose and characterize two broadband laser systems with high spectral control for the selective excitation of allowed vibrational and rotational transitions. Both systems are based on optical systems that employ at least one dispersive element to spatially separate the spectral components of light in the Fourier plane, where a digital micromirror device (DMD) acts as an active spectral filter, allowing precise modeling of the pumping spectrum. The results obtained demonstrate the viability of the proposed systems for the selective manipulation of rovibrational states, evidencing their applicability in optical pumping schemes aimed at cooling molecules.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMarcassa, Luis GustavoMarquez, Jaime Javier Borges2025-07-11info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-25072025-081057/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-25T11:59:02Zoai:teses.usp.br:tde-25072025-081057Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-25T11:59:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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