Физические основы оптического метода неразрушающего контроля газового состава ячеек, используемых в квантовых сенсорах

Рассмотрены явления, существенным образом влияющие на точность спектрального метода неразрушающего контроля качества ячеек с паром щелочного металла и буферными газами, используемых в качестве чувствительных элементов миниатюрных квантовых сенсоров – стандартов частоты, магнитометров, гироскопов. Метод позволяет определить состав одно- или двухкомпонентной газовой смеси по результатам измерения уширения и сдвига оптических спектральных линий щелочного металла столкновениями с буферным газом. На примере $^{87}$Rb продемонстрировано, что на результаты такого измерения влияют искажения контуров линий, возникающие вследствие оптической сверхтонкой накачки. Предложено теоретическое описание этих эффектов и способы устранения вносимых ими ограничений.