Plasmon detector for rubidium atoms

Celem pracy było utworzenie detektora plazmonowego o podwyższonej czułości detekcji dla późniejszych zastosowań w detekcji atomów rubidu w układzie dipolowego lustra optycznego dla zimnych atomów.Praca ta zawiera przewidywania teoretyczne, porównanie znanych metod badawczych detekcji plazmonowej, opis i symulację układu wykonanego od podstaw w Laboratorium Zimnych Atomów przy Powierzchni, jak również wyniki przykładowych badań z użyciem gazów - helu i azotu.Ważnym aspektem utworzonego detektora (opartego o detekcję fazową z użyciem polarymetrii) są rozmiary elementu na którym zachodzi detekcja - przekrój poprzeczny jest porównywalny z rozmiarem wiązki laserowej, a grubość jest rzędu długości fali światła laserowego użytego przy detekcji, co czyni go atrakcyjnym przy badaniu bardzo małych ilości substancji lub procesów zachodzących w mikro i nano skali.

The aim of this work was to create a plasmon detector with high detection sensitivity for later use in the detection of rubidium atoms in a dipole optical mirror for cold atoms.This work contains theoretical predictions, comparison of known methods of detection, description and simulation of the system that was made from scratch in the Laboratory of Cold Atoms Near Surfaces, as well as some sample results using gases - helium and nitrogen.An important characteristics of this phase detector (phase detection based on polarimetry) is the size of the element, where the detection takes place - it's cross-section is comparable to the size of the laser beam and the thickness is of the same order of magnitude as the wavelength of the laser beam used at the detection. This makes it attractive when testing very small quantities of materials or processes taking place in the micro and nano scales.