Conditions for the observation of the Autler-Townes effect in a two step resonance experiment

Abstract
The object of this paper is to derive theoretically the conditions for the observation of the Autler-Townes splitting in a two step resonance experiment involving the simultaneous effects of two visible monochromatic radiations in a three-level system. First, the three-level system is considered at rest and optical pumping to other levels is ignored; in this case, the problem is solved analytically. Following this case, optical pumping effects are taken into account. Finally, one considers a collection of identical three-level systems in a cell, the two light beams traveling either in the same direction or in two opposite directions. In this latter case, the problem is practically identical to the one for a three-level system at rest.

Résumé
L'objet de cet article est de déduire théoriquement les conditions d'observation du dédoublement Autler-Townes dans une expérience de résonance à deux étages où l'on étudie les effets simultanés de deux radiations visibles monochromatiques sur un système à trois niveaux. Dans un premier temps, le système à trois niveaux est considéré au repos et les effets de pompage optique vers les autres niveaux sont ignorés ; dans ce cas, le problème admet une solution analytique. Ensuite, les effets de pompage optique sont pris en compte. Finalement on considère un ensemble de systèmes à trois niveaux identiques dans une cellule, les deux faisceaux lumineux se propageant soit dans la même direction, soit dans des directions opposées. Dans ce dernier cas, le problème est pratiquement identique à celui rencontré lorsque le système à trois niveaux est au repos.