J. Physique Lett. 41, 591-596 (1980)
DOI: 10.1051/jphyslet:019800041024059100

Doppler-free magnetic optical activity

S. Giraud-Cotton, V.P. Kaftandjian et B. Talin

Département des Interactions Moléculaires, Université de Provence, Centre de St-Jérôme, 13397 Marseille Cedex 4, France

Abstract
The theory of Doppler-free magnetic optical activity associated with a single absorption line is presented. The transmission of tunable laser light, linearly polarized, through a dilute gaseous medium along a steady magnetic field is studied in the presence of a second counterpropagating saturating laser. The third order non linear susceptibility is calculated for a two-level system exhibiting a normal Zeeman effect, with arbitrary J values.

Résumé
La théorie de l'activité optique magnétique sans effet Doppler d'une raie d'absorption isolée est présentée. La transmission d'un rayonnement laser balayable polarisé rectilignement à travers un milieu gazeux dilué est étudiée en présence d'un second laser saturant se propageant en sens inverse et d'un champ magnétique longitudinal constant. Pour cela on calcule la susceptibilité non linéaire au troisième ordre pour un système à deux niveaux présentant un effet Zeeman normal, à J quelconque.

PACS
5160 - Magnetic phenomena in gases.
5170 - Optical phenomena in gases.

Key words
magneto optical effects -- optical rotation -- Zeeman effect -- magnetic optical activity -- Doppler free -- single absorption line -- dilute gaseous medium -- second counterpropagating saturating laser -- third order non linear susceptibility -- two level system -- normal Zeeman effect