Sezyum (Cs) atomik gazı ile mikrodalga ve lazer ışınımının rezonans etkileşimi

Abstract

Elektromanyetik dalgalar, teknolojinin gelişmesi ile birçok alanda yaygın olarak kullanılmaya başlanılmıştır. Bunun sonucunda bu dalgaların genliklerinin hassas olarak ölçülmesine ihtiyaç duyulmuştur. Günümüzde kullanılan izotropik alan problarının kalibrasyonu IEEE 1309 standartına göre TEM hücresinde ve tam yansımasız odada yapılmaktadır. İzotropik alan probları, sürekli dalgaları (CW) ölçebilmekte ancak darbeli (Pulse) ve modülasyonlu dalgaları doğru ölçememektedir. Bundan dolayı ortamdaki EM dalgaların gerçek değerleri tam olarak bilinmemektedir. Ayrıca bu cihazların kalibrasyonlarındaki ölçüm belirsizlik değeri 1 dB'den büyük olduğundan hassas sonuçlar elde edilememektedir. Bu tez çalışmasında EM dalgaların algılanmasına ve zaman ölçeğinde hızlı değişiminin analizine yönelik lazer spektroskopi tekniğine dayalı yeni EM alan sensörü geliştirilmesi ile ilgili araştıma yapılmıştır. İçerisinde Cs atom gazı olan cam küvet içerisinde lazer - atom ? mikrodalga alan etkileşimi sağlanarak dış mikrodalga alanın etkisi ile EM dalganın uzak alan şartlarında lazer soğurumundaki değişim gözlenmiş ve EM alan analizinde kullanılmıştır.Anahtar kelimeler: İzotropik prob kalibrasyonu, TEM hücresi, Tam yansımasız oda, Lazer spektroskopisi, Cs (Sezyum)

Electromangetic waves have begun to be utilized in various regions of science as the technology improves. As a consequence, More precise measurements of electromangetic waves become an essential requirement. Nowadays, Used isotropic probes are calibrated in TEM Cells and in full anechoic chambers in accordance with the Standard IEEE 1309. Isotropic field probes can measure CW signals properly but fail to measure pulse modulated waves, therefore it is not possible to know the real value of an electromagnetic wave. In addition, since the measurement uncertainty is more than 1 dB in the current calibration systems, precise measurement results are not obtained.In this thesis, researches for a new EM field sensor based on laser spectroscopy and analysis of changes of EM waves in time have been made. First of all, An interaction between laser, atom and microwave inside a lanthorn filled with Cs atom gas was realized, then laser absorption under the influence of an external EM wave was observed and this absorption was utilized in analysis of EM waves.Key Words: Isotropic Probe Calibrations, TEM Cell, Full Anechoic Chamber, Spectroscopy, Cesium (Cs)