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: 1999

Аннотация: Исследовано влияние эффектов квантовой интерференции наBRпроцессы усиления и генерации оптического излучения приBRрезонансном взаимодействии нескольких лазерных полей сBRмногоуровневыми атомными системами, включая переходы вBRспектральные континуумы. Исследовано взаимное влияниеBRлазерно- индуцированных резонансов в энергетическомBПоказать полностьюRконтинууме, расщепления дискретных резонансов в полеBRнескольких сильных излучений, а также поглощения исходногоBRи генерируемого злучений на процесс полностью резонансногоBRпараметрического преобразования в коротковолновый диапазонBRв оптически толстых средах. Показана возможностьBRзначительного увеличения мощности генерации за счетBRинтерференционных процессов на квантовых переходах.BRИсследовано влияние нелинейных интерференционных процессовBRна квантовых переходах в сильных резонансныхBRэлектромагнитных полях с учетом движения заселенностей,BRпроцессов релаксации, некогерентного возбуждения, а такжеBRдоплеровского уширения переходов на поглощение, усиление иBRпреломление взаимодействующих излучений. Теория обобщенаBRна случай нелинейного интерференционного взаимодействияBRдвух сильных полей в открытых и замкнутых трехуровневыхBRквантовых системах. С помощью матрицы плотности дляBRстационарного взаимодействия получены общие выражения,BRпозволяющие анализировать оптические характеристики дляBRразличных конфигураций интерферирующих переходов путемBRпростой замены параметров.BRИсследована возможность усиления излучения без инверсииBRнасыщенных заселенностей на резонансном переходе.BRСформулированы условия и на конкретных примерах показано,BRчто при надлежащем изменении исходных заселенностей уровнейBRи интенсивности дополнительного излучения показательBRбезинверсного усиления не уменьшается с ростомBRинтенсивности усиливаемого излучения.BRРазвита теория нелинейных интерференционных процессов наBRквантовых переходах применительно к задачамBRчетырехволнового смешения для случаев, когда два сильныхBRизлучения взаимодействуют со смежными переходами. При этомBRодин из энергетических уровней возмущается двумя сильнымиBRполями. С помощью матрицы плотности для стационарногоBRвзаимодействия получены общие выражения, позволяющиеBRанализировать различные адекватные конкретным экспериментамBRзависимости как обобщенных нелинейных восприимчивостей, такBRи показателей поглощения и преломления для каждого изBRчетырех взаимодействующих полей от когерентных иBRнекогерентных процессов. Выполнен численный анализ модели,BRсоответствующей резонансному четырехволновому смешению наBRпереходах бария с учетом доплеровского уширения переходовBRи эффектов распространения в условиях когерентногоBRпленения населенностей (КПН). Благодаря достижениюBRмаксимальной когерентности на переходе 6S--5D иBRминимальному поглощению излучений за счет КПН показанаBRвозможность достижения коэффициентов преобразования порядкаBRнескольких десятков процентов.BRПоказаны новые возможности устранения доплеровскогоBRуширения различных типов нелинейно-оптических резонансов вBRсильных электромагнитных полях. Захват атомов в широкомBRинтервале скоростей позволяет индуцировать узкие усиленныеBRрезонансы поглощения  и прозрачности, селективно заселитьBRвысоколежащие уровни.BRПоказано, что интерференция элементарных квантовых путей вBRрезонансных условиях приводит к тому, что ряд представленийBRнелинейной оптики, основанных на соотношениях Мэнли-Роу,BRперестают быть справедливыми. Вывод проиллюстрирован наBRчисленных примерах, в контексте темы проекта.Таким образом,BRпланирование и оптимизация экспериментов по резонансномуBRпреобразованию частоты, основанные на интуитивныхBRпредставлениях о законах сохранения в процессеBRпреобразования и необходимости учета поглощении исходных иBRгенерируемых излучений отдельно, приводят к качественноBRневерным выводам.

Ссылки на полный текст

Авторы

  • Попов А.К. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))
  • Калинин Н.В. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))
  • Кучин В.М. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))
  • Баев А.С. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))
  • Кимберг В.В. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))
  • Александровский А.С. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))
  • Мысливец С.А. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))
  • Архипкин В.Г. (Научно-исследовательская часть Красноярского государственного университета (КрасГУ НИЧ))

Вхождение в базы данных