Detecção heteródina do campo elétrico da luz transmitida por amostras atômicas

dc.contributor.advisor1Teixeira, Raul Celistrino
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6108339817883159
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0001-8358-861X
dc.contributor.authorPereira, Thales Martins Batista
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2957525493396643
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-8056-2729
dc.date.accessioned2025-06-09T13:44:47Z
dc.date.issued2025-02-10
dc.description.abstractThis work presents the heterodyne detection technique for light electric fields, a photodetection method capable of measuring both the amplitude and phase of an electromagnetic field. Applied to the context of light-matter interaction, the study of this photodetection technique allows the complete characterization of the electric field of light coherently transmitted by a cloud of cold atoms. Thus, after presenting the Beer-Lambert Law, which governs the behavior of light intensity coherently transmitted by atomic samples, and the principles behind the heterodyne detection technique, the construction of the experimental setup is detailed, explaining the particularities of the optical and electronic circuits, as well the digital demodulation carried out in Python language in order to treat the experimental data. Finally, as the main results of this work, a system calibration stage is carried out, capable of detecting light powers in the order of picoWatts. Furthermore, with digital demodulation, phase acquisition occurs with satisfactory precision. Finally, with the aim of investigating transmission through atomic samples, the system was used to capture the amplitude of the signal transmitted by a liquid sample.eng
dc.description.resumoEste trabalho apresenta a técnica de detecção heteródina de campos elétricos luminosos, um método de fotodetecção capaz de mensurar tanto a amplitude quanto a fase de um campo eletromagnético. Aplicada ao contexto da interação radiação-matéria, o estudo desta técnica de fotodetecção permite a caracterização completa do campo elétrico da luz transmitida coerentemente por uma nuvem de átomos frios. Assim, após apresentar a Lei de Beer-Lambert, que rege o comportamento da intensidade de luz transmitida coerentemente por amostras atômicas, e os princípios da técnica de detecção heteródina, detalha-se a construção do aparato experimental, explicitando as particularidades dos circuitos óptico e eletrônico, bem como a demodulação computacional realizada em linguagem Python com a finalidade de tratar os resultados experimentais. Por fim, como principais resultados deste trabalho, é efetuada uma etapa de calibração do sistema, capaz de detectar potências luminosas da ordem de picoWatts. Além disso, com a demodulação digital, a obtenção de fase se dá com precisão satisfatória. Por fim, com o objetivo de investigar a transmissão por amostras atômicas, o aparato foi utilizado para captura da amplitude do sinal transmitido por uma amostra líquida.por
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
dc.description.sponsorshipId2024/04995-1
dc.identifier.citationPEREIRA, Thales Martins Batista. Detecção heteródina do campo elétrico da luz transmitida por amostras atômicas. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22194.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22194
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.courseFísica - F
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectInteração luz-matériapor
dc.subjectÁtomos friospor
dc.subjectDetecção heteródinapor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA ATOMICA E MOLECULAR::ESPECTROS ATOMICOS E INTEGRACAO DE FOTONS
dc.titleDetecção heteródina do campo elétrico da luz transmitida por amostras atômicaspor
dc.title.alternativeHeterodyne detection of the electric field of light transmitted by atomic sampleseng
dc.typeTCC

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