Квантовая интерференция на дискретных переходах и переходах в континуум

Описание

Перевод названия: Quantum interference at bound-bound and bound-free transition

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 1997

Аннотация: Исследовано влияние эффектов квантовой интерференции на процессы усиления и генерации оптического излучения при резонансном взаимодействии нескольких лазерных полей с многоуровневыми атомными системами. Исследована роль ряда сопутствующих процессов, выполнен численный анализ некоторых случаев применительно к проводимым в связи с развитой теорией экспериментам. Основные результаты: 1. Исследовано влияние нелинейных интерференционных процессов на квантовых переходах в сильных резонансных электромагнитных полях с учётом движения заселенностей, процессов релаксации, некогерентного возбуждения, а также доплеровского уширения переходов на поглощение, усиление и преломление взаимодействующих излучений. Теория обобщена на случай нелинейного интерференционного взаимодействия двух сильных полей в открытых и замкнутых трехуровневых квантовых системах. С помощью матрицы плотности для стационарного взаимодействия получены общие выражения, позволяющие анализировать оптические характеристики для различных конфигураций интерферирующих переходов путем простой замены параметров. 2. Исследована возможность усиления излучения без инверсии насыщенных заселенностей на резонансном переходе. Сформулированы условия и на конкретных примерах показано, что при надлежащем изменении исходных заселенностей уровней и интенсивности дополнительного излучения показатель безинверсного усиления не уменьшается с ростом интенсивности усиливаемого излучения. 3. Исследовано взаимное влияние лазерно- индуцированных резонансов в энергетическом континууме, расщепления дискретных резонансов в поле нескольких сильных излучений, а также поглощения исходного и генерируемого злучений на процесс полностью резонансного параметрического преобразования в коротковолновый диапазон на однородно уширенных переходах. Показана возможность значительного увеличения мощности генерации за счет интерференционных процессов на квантовых переходах. 4. Исследовано влияние нелинейных интерференционных процессов и движения заселенностей в сильных электромагнитных полях а также доплеровского уширения на резонансное четырехволновое смешение частот в системе переходов типа рамановских. Рассмотрен случай, когда квантовая система взаимодействует с одним слабым полем и двумя сильными, причём каждый из уровней возмущается лишь одним сильным полем. Сильное поле в комбинации со слабым индуцирует внутриатомную когерентность, которая в совокупности с другим сильным полем является источником четырёхволновой генерации. Получены компактные выражения, позволяющие учесть эффекты сильных полей. Показано, что доплеровское уширение кардинально меняет вклад заселенностей различных уровней в исследуемый процесс и существенно влияет на выбор оптимальных конфигураций переходов и экспериментальных условий для эффективного резонансного четырехволнового преобразования излучений. В качестве иллюстрации приведены результаты численного анализа с использованием данных, близких к условиям экспериментов.

Ссылки на полный текст

Авторы

  • Попов А.К. (Красноярский Государственный Университет (КрасГУ))
  • Александровский А.С. (Красноярский Государственный Университет (КрасГУ))
  • Архипкин В.Г. (Красноярский Государственный Университет (КрасГУ))
  • Баев А.С. (Красноярский Государственный Университет (КрасГУ))
  • Калинин Н.В. (Красноярский Государственный Университет (КрасГУ))
  • Кимберг В.В. (Красноярский Государственный Университет (КрасГУ))
  • Кучин В.М. (Красноярский Государственный Университет (КрасГУ))
  • Мысливец С.А. (Красноярский Государственный Университет (КрасГУ))

Вхождение в базы данных