Volume 61, Number 8, 2011¸ 8 Z 4, pp. 755∼758

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Volume 61, Number 8, 2011¸ 8 Z 4, pp. 755∼758

New Physics: Sae Mulli (The Korean Physical Society), DOI: 10.3938/NPSM.61.755

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Self Rotation of an Elliptically Polarized Laser Beam via an Atomic Medium

Min Jeong Seo · Heung-Ryoul Noh ^∗

Department of Physics, Chonnam National University, Gwangju 500-757 (Received 1 June 2011 : revised 23 June 2011 : accepted 25 July 2011)

We study the self rotation of an elliptically polarized laser beam passing through an anisotropic atomic medium. The polarization state of the emergent elliptically polarized electric field is calcu- lated by means of the Stokes parameters. We also demonstrate an experimental scheme to accurately measure the self rotation angle.

PACS numbers: 32.30.-r, 32.70.Jz, 42.62.Fi

Keywords: Self rotation, Elliptic polarization, Atomic vapor cell

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E-mail: [email protected]

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-756- ô Ç² D GÓ ü t o < Æ rt “D hÓ ü t o ”, Volume 61, Number 8, 2011¸ 8 Z 4

Fig. 1. Polarization ellipse of an incident electric field.

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P 2 = E ² ₀ cos 2 sin 2θ, P 3 = E ₀ ² sin 2. (2) { 9

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− π 4

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P ₁ ⁰ = E ² ₀ A ₊ A ₋ cos 2 cos [2θ + kL(n ₋ − n + )]

P ₂ ⁰ = E ² ₀ A ₊ A ₋ cos 2 sin [2θ + kL(n ₋ − n + )]

P ₃ ⁰ = E ₀ ² 2

A ² ₊ − A ² ₋ + A ² ₊ + A ² ₋ sin 2 (4)

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(A ² ₊ + A ² ₋ ) + (A ² ₊ − A ² ₋ ) sin 2 (7)

(3)

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Fig. 2. (Color online) A simple scheme for measuring the self rotation angle.

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(KRF-2008-313-C00355).

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[1] W. Demtr¨ oder, Laser Spectroscopy (Springer,

Berlin, 1998).

(4)

-758- ô Ç² D GÓ ü t o < Æ rt “D hÓ ü t o ”, Volume 61, Number 8, 2011¸ 8 Z 4

[2] P. Siddons, C. S. Adams, C. Ge and I. G. Hughes, J. Phys. B 41, 155004 (2008).

[3] T. Lindvall and I. Tittonen, Phys. Rev. A 80, 032505 (2009).

[4] S. R. Shin and H. R. Noh, J. Phys. Soc. Jpn. 78, 084302 (2009).

[5] K. L. Corwin, Z. Lu, C. F. Hand, R. J. Epstein and C. E. Wieman, Appl. Opt. 37, 3295 (1998).

[6] S. M. Rochester, D. S. Hsiung, D. Budker, R. Y.

Chiao, D. F. Kimball and V. V. Yashchuk, Phys.

Rev. A 63, 043814 (2001).

[7] A. B. Matsko, I. Novikova, G. R. Welch, D. Budker, D. F. Kimball and S. M. Rochester, Phys. Rev. A 66, 043815 (2002).

[8] J. Ries, B. Brezger and A. I. Lvovsky, Phys. Rev. A 68, 025801 (2003).

[9] S. R. Shin and H. R. Noh, Opt. Commun. 284, 1243 (2011).

[10] S. Huard, Polarization of Light (Wiley, New York, 1997).

[11] D. Meschede, Optics, Light and Lasers (Wiley-

VCH, Weinheim, 2007).

Volume 61, Number 8, 2011¸ 8 Z 4, pp. 755∼758

Volume 61, Number 8, 2011¸  8 Z 4, pp. 755∼758

New Physics: Sae Mulli (The Korean Physical Society), DOI: 10.3938/NPSM.61.755

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Self Rotation of an Elliptically Polarized Laser Beam via an Atomic Medium

Min Jeong Seo · Heung-Ryoul Noh ∗

Department of Physics, Chonnam National University, Gwangju 500-757 (Received 1 June 2011 : revised 23 June 2011 : accepted 25 July 2011)

PACS numbers: 32.30.-r, 32.70.Jz, 42.62.Fi

Keywords: Self rotation, Elliptic polarization, Atomic vapor cell

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E-mail: [email protected]

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-755-

-756- ô  Ç² D GÓ ü t o  < Æ rt  “D hÓ ü t o ”, Volume 61, Number 8, 2011¸  8 Z 4

Fig. 1. Polarization ellipse of an incident electric field.

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Volume 61, Number 8, 2011¸ 8 Z 4, pp. 755∼758

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II. T Â ] Ø

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) a [6].

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+ π 4

ˆ

+ − e ^iθ sin

− π 4

ˆ

₋ i e ^−iωt

(1) Fig. 1 \ e 1 p w s d (1)\ " f θ H © » ¡ ¤ s x» ¡ ¤ õ

s À Ò H y ¸s ¦ É r " é ¶ _ © » ¡ ¤ õ é ß » ¡ ¤ s + þ A$ í H

y + þ A\ " f_ y ¸ Ð" f " é ¶Ö ¦ (ellipticity)` ¦ · p .

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) a . k = ω/c H / B N \ " f_ Ã º 7 ' , ω H y 1 l x Ã

ºs ¦, ˆ ± = ∓(ˆ x ± iˆ y)/ √

2 s . ¼ # F g © I \ ¦ ? / H

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© I \ ¦ ³ ð & ³ 6 £ § õ ° ú [10].

P 0 = E ² ₀ , P 1 = E ₀ ² cos 2 cos 2θ,

P 2 = E ² ₀ cos 2 sin 2θ, P 3 = E ₀ ² sin 2. (2) { 9

ì ø Í& h Ü ¼ Ð P 0 ² = P ₁ ² + P ₂ ² + P ₃ ² ` ¦ ë ß 7 á ¤ ¦, P 1 , P 2 , P 3 H í © Y U ½ ¨\ " f_ f §ý a³ ð $ í ì r Ü ¼ Ð s K

½ + É Ã º e [10].

ü < ° ú É r l © _ Y Us $ F g s U ´s L " é ¶ ! s q` ¦ :

x õ " f " é ¶ \ ì rF G` ¦ Ä » ¸ > ÷ &Ù ¼ Ð l © _ © I

\ o Ò q t| . o÷ & H l © É r 6 £ § õ ° ú s ¿ º

¶¼ # F g $ í ì r \ @ /ô Ç f ¨ Ã º > Ã ºü < Ï ã J] X Ò ¦` ¦ 6 x K " f 6

§ õ ° ú s ³ ð & ³ ) a [11].

h −e ^−iθ sin

+ π 4