Loading article…
光ポンピングとは、光を用いて原子や分子内の電子を低いエネルギー準位から高いエネルギー準位に励起（または「ポンピング」）するプロセスである。レーザーの構造において、反転分布を実現するために活性レーザー媒質を励起する目的で一般的に用いられる。この技術は、1966年のノーベル賞受賞者であるアルフレッド・カストラーによって1950年代初頭に開発された。 [ 2 ]
光ポンピングは、原子または分子内に束縛された電子を周期的に明確な量子状態にポンピングするためにも使用されます。単一の外殻電子を含む原子種のコヒーレントな2準位光ポンピングの最も単純なケースでは、これは電子が単一の超微細副準位（ラベル付き）にコヒーレントにポンピングされることを意味します。これは、ポンプレーザーの偏光と量子選択則によって定義されます。光ポンピングによって、原子は特定の方向に配向していると言われます。しかし、光ポンピングの周期的な性質により、束縛電子は実際には上準位と下準位の間で繰り返し励起と崩壊を受けることになる。ポンプレーザーの周波数と偏光によって、原子が配置されている副殻。
実際には、遷移の線幅のパワー広がりや、超微細構造トラッピングや放射トラッピングなどの望ましくない効果により、完全なコヒーレント光ポンピングは発生しない可能性があります。したがって、原子の向きは、より一般的には、レーザーの周波数、強度、偏光、スペクトル帯域幅、および吸収遷移の線幅と遷移確率に依存します。[ 3 ]
光ポンピング実験は物理学の学部生向け実験室でよく見られ、ルビジウムガス同位体を用いて、無線周波数（MHz）電磁放射がこれらの同位体を効果的にポンピングおよびアンポンピングできることを示す。
