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 на<BR>процессы усиления и генерации оптического излучения при<BR>резонансном взаимодействии нескольких лазерных полей с<BR>многоуровневыми атомными системами, включая переходы в<BR>спектральные континуумы. Исследовано взаимное влияние<BR>лазерно- индуцированных резонансов в энергПоказать полностьюетическом<BR>континууме, расщепления дискретных резонансов в поле<BR>нескольких сильных излучений, а также поглощения исходного<BR>и генерируемого злучений на процесс полностью резонансного<BR>параметрического преобразования в коротковолновый диапазон<BR>в оптически толстых средах. Показана возможность<BR>значительного увеличения мощности генерации за счет<BR>интерференционных процессов на квантовых переходах.<BR>Исследовано влияние нелинейных интерференционных процессов<BR>на квантовых переходах в сильных резонансных<BR>электромагнитных полях с учетом движения заселенностей,<BR>процессов релаксации, некогерентного возбуждения, а также<BR>доплеровского уширения переходов на поглощение, усиление и<BR>преломление взаимодействующих излучений. Теория обобщена<BR>на случай нелинейного интерференционного взаимодействия<BR>двух сильных полей в открытых и замкнутых трехуровневых<BR>квантовых системах. С помощью матрицы плотности для<BR>стационарного взаимодействия получены общие выражения,<BR>позволяющие анализировать оптические характеристики для<BR>различных конфигураций интерферирующих переходов путем<BR>простой замены параметров.<BR>Исследована возможность усиления излучения без инверсии<BR>насыщенных заселенностей на резонансном переходе.<BR>Сформулированы условия и на конкретных примерах показано,<BR>что при надлежащем изменении исходных заселенностей уровней<BR>и интенсивности дополнительного излучения показатель<BR>безинверсного усиления не уменьшается с ростом<BR>интенсивности усиливаемого излучения.<BR>Развита теория нелинейных интерференционных процессов на<BR>квантовых переходах применительно к задачам<BR>четырехволнового смешения для случаев, когда два сильных<BR>излучения взаимодействуют со смежными переходами. При этом<BR>один из энергетических уровней возмущается двумя сильными<BR>полями. С помощью матрицы плотности для стационарного<BR>взаимодействия получены общие выражения, позволяющие<BR>анализировать различные адекватные конкретным экспериментам<BR>зависимости как обобщенных нелинейных восприимчивостей, так<BR>и показателей поглощения и преломления для каждого из<BR>четырех взаимодействующих полей от когерентных и<BR>некогерентных процессов. Выполнен численный анализ модели,<BR>соответствующей резонансному четырехволновому смешению на<BR>переходах бария с учетом доплеровского уширения переходов<BR>и эффектов распространения в условиях когерентного<BR>пленения населенностей (КПН). Благодаря достижению<BR>максимальной когерентности на переходе 6S--5D и<BR>минимальному поглощению излучений за счет КПН показана<BR>возможность достижения коэффициентов преобразования порядка<BR>нескольких десятков процентов.<BR>Показаны новые возможности устранения доплеровского<BR>уширения различных типов нелинейно-оптических резонансов в<BR>сильных электромагнитных полях. Захват атомов в широком<BR>интервале скоростей позволяет индуцировать узкие усиленные<BR>резонансы поглощения  и прозрачности, селективно заселить<BR>высоколежащие уровни.<BR>Показано, что интерференция элементарных квантовых путей в<BR>резонансных условиях приводит к тому, что ряд представлений<BR>нелинейной оптики, основанных на соотношениях Мэнли-Роу,<BR>перестают быть справедливыми. Вывод проиллюстрирован на<BR>численных примерах, в контексте темы проекта.Таким образом,<BR>планирование и оптимизация экспериментов по резонансному<BR>преобразованию частоты, основанные на интуитивных<BR>представлениях о законах сохранения в процессе<BR>преобразования и необходимости учета поглощении исходных и<BR>генерируемых излучений отдельно, приводят к качественно<BR>неверным 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