J. Phys. France 40, 1037-1048 (1979)
DOI: 10.1051/jphys:0197900400110103700

Two Photon Polarization Spectroscopy

V.P. Kaftandjian¹, B. Talin¹ et L. Klein<sup>2

1</sup>  Université de Provence, Centre St-Jérôme, 13397 Marseille, France
²  Physics Department, Howard University, Washington, D.C. 20059, U.S.A.

Abstract
Dichroism and birefringence are studied for the case of a strong saturating laser and a linearly polarized weak probe laser interacting with a dilute gas. For linearly or circularly polarized saturating laser fields the optical analog of the Kerr or Faraday effect are obtained respectively. Two photon, Doppler-free polarization effects are studied for two and three level systems (J = 0 → J = 1 and J = 0 → J = 1 → J = 0). The transition from the Autler-Townes effect conditions to those of the Lamb-dip is examined as a function of the system Doppler width.

Résumé
Le dichroisme et la biréfringence sont étudiés dans le cas d'un laser saturant fort et d'un laser sonde faible interagissant avec un gaz dilué. Les analogues optiques de l'effet Kerr et de l'effet Faraday sont obtenus respectivement pour des polarisations linéaires ou circulaires du champ laser saturant. Des effets de polarisation, à deux photons, sans effet Doppler, sont étudiés pour des systèmes à 2 et 3 niveaux (transition J = 0 → J = 1 et J = 0 → J = 1 → J = 0). Le passage des conditions de l'effet Autler-Townes à celles du Lamb-dip est examiné en fonction de la largeur Doppler.

PACS
0760R - Visible and ultraviolet spectrometers.
3280R - Multiphoton ionization and excitation to highly excited states (e.g., Rydberg states).

Key words
birefringence -- dichroism -- light polarisation -- two photon spectra -- two photon spectroscopy