Математическое моделирование переходных процессов при распространении лазерных импульсов в условиях однофотонного и двойного резонансов

Математическое моделирование переходных процессов при распространении лазерных импульсов в условиях однофотонного и двойного резонансов

Автор: Паршков, Олег Михайлович

Автор: Паршков, Олег Михайлович

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2008

Место защиты: Саратов

Количество страниц: 457 с. ил.

Артикул: 4246526

Стоимость: 250 руб.

Математическое моделирование переходных процессов при распространении лазерных импульсов в условиях однофотонного и двойного резонансов  Математическое моделирование переходных процессов при распространении лазерных импульсов в условиях однофотонного и двойного резонансов 

ВВЕДЕНИЕ
УРАВНЕНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОГЕРЕНТНЫХ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ С НЕОДНОДНОРОДНО УШИРЕННЫМИ РЕЗОНАНСНЫМИ КВАНТОВЫМИ ПЕРЕХОДАМИ В УСЛОВИЯХ ОДНОФОТОННОГО И ДВОЙНОГО РЕЗОНАНСОВ
Введение
1.1. Однофотонный резонанс поляризованного по кругу когерентного излучения
1.1.1. Квантовые объекты и электрическое поле резонансного излучения.
1.1.2. Основные уравнения нестационарного однофотонного резонанса циркулярно поляризованного излучения
1.1.3. Связь с традиционными формами записи уравнений самоиндуцированной прозрачности СИП.
1.1.4. О системе отсчта .У, XV
1.2. Двойной резонанс в поле линейно поляризованных волн.
1.2.1. Квантовые объекты и электрическое поле
1.2.2. Основные уравнения нестационарного двойного резонанса в случае доплсровского механизма неоднородного уширения.
1.2.3. Основные уравнения двойного резонанса при произвольном механизме неоднородного уширения
1.3. Двойной резонанс в поле циркулярно поляризованных волн
1.4. Уравнения линейного по сигнальному полю режима нестационарного двойного резонанса.
1.5. Постановка краевой задачи.
1.6. Способ представления спектрального состава импульсов
1.7. Солитонные и бризерные решения уравнений СИП
1.8. Численное моделирование.
Примечание
Глава
ЛИНЕЙНЫЙ РЕЖИМ НЕСТАЦИОНАРНОГО ДВОЙНОГО РЕЗОНАНСА. АСИМПТОТИЧЕСКИЙ ИМПУЛЬС АН
2.1. Экспоненциальное усиление слабого сигнального импульса при
накачке 2гимпульсом
2.2. Экспоненциальное усиление сигнального импульса при постоянной начальной подсветке в сигнальном канале.
2.3. Нестационарный двойной резонанс на однородных квантовых переходах одинаковые начальные отстройки от резонанса в каналах сигнала и накачки
2.3.1. Формирование АИ нулевого порядка
2.3.2. Частотная зависимость эффективности усиления сигнального импульса
2.3.3. Зависимость эффективности усиления сигнального
импульса от длительности импульса накачки.
2.3.4. Оценки размерных характеристик процесса нестационарного двойного резонанса
2.4. Нестационарный двойной резонанс на однородных квантовых переходах при одинаковых начальных отстройках в каналах
накачки и сигнала и п 0.5.
2.5. Нестационарный двойной резонанс на однородных квантовых переходах различные начальные отстройки от резонанса
в каналах сигнала и накачки
2.5.1. Процесс формирования АИ нулевого порядка
2.5.2. Интерференционная модуляция сигнального излучения
2.5.3 Зависимость эффективности усиления сигнального импульса
от длительности импульса накачки.
2.5.4. Частотная зависимость эффективности нестационарного
двойного резонанса.
Примечание.
ПРЕДЕЛЬНЫЕ СЛУЧАИ ЛИНЕЙНОГО РЕЖИМА НЕСТАЦИОНАРНОГО ДВОЙНОГО РЕЗОНАНСА НА НЕОДНОРОДНЫХ КВАНТОВЫХ ПЕРЕХОДАХ
3.1. Нестационарный двойной резонанс при предельно большом неоднородном уширснии квантовых переходов и отсутствии фазовой модуляции, сигнального импульса.
3.1.1. О фазовой модуляции сигнального излучения
3.1.2. Формирование АИ нулевого порядка.
3.1.3. Частотная зависимость эффективности усиления сигнала.
3.1.4. Зависимость эффективности усиления сигнального излучения от длительности импульса накачки.
3.1.5. Влияние параметра на эволюцию сигнала.
3.1.6. Сигнальный импульс при невозможности образования АИ
3.1.7. Оценки размерных характеристик двойного резонанса
3.2. Нестационарный двойной резонанс при предельно большом неоднородном
уширении и фазовой модуляции сигнала
3.2.1. Процесс формирования АИ нулевого порядка.
3.2.2. Интерференционная модуляция сигнального излучения
3.2.3. Зависимость темпа усиления сигнального импульса от длительности импульса накачки.
3.2.4. Частотная зависимость эффективности двойного резонанса.
3.3. Нестационарный двойной резонанс при малом различии
центральных частот переходов накачки и сигнала
3.3.1. Связь между моделями линейного режима нестационарного двойного резонанса
3.3.2. Структура АИ нулевого порядка
3.3.3. Эволюция сигнала в отсутствии фазовой модуляции
3.3.4. Эволюция сигнала при наличии фазовой модуляции.
3.4. Оценки размерных характеристик нестационарного двойного резонанса.
3.5. О возможности моделирования излучения накачки 2тсимпульсом
Примечание
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ДВОЙНОГО РЕЗОНАНСА В СХЕМЕ С ОБЩИМ ВЕРХНИМ УРОВНЕМ
4.1. Нестационарный двойной резонанс при точном равенстве частот входных излучений и центральных частот
квантовых переходов.
4.1.1. Описание поля излучения действительными функциями
в случае точного резонанса
4.1.2. Математическая модель нестационарного двойного резонанса при точном совпадении частот импульсов с центральными частотами квантовых переходов
4.1.3. Выбор объекта и значений параметров численного моделирования.
4.1.4. Результаты расчтов
А. Случай 0ДО 2лнакачка стационарным 2яимпульсом
Б. Случай 0ДО яг накачка импульсом малой площади
В. Случай я ДО 3г наличие стадии формирования
2лимпульса.
Г. Случай Ъя ДО 5яналичие стадии формирования
двух 2яимпульсов.
4.2. Квазирезонансный режим двойного резонанса при большом неоднородном уширсиии квантовых переходов
4.2.1. Уравнения эволюции поля излучения и резонансной среды.
4.2.2. Способ представления результатов расчта
4.2.3. Результаты расчтов.
. Слабый входной сигнал большой длительности
Б. Равные длительности входных импульсов сигнала и накачки.
. Физическая интерпретация причин возникновения
двух сигнальных импульсов.
4.3. Квазирезонансный режим двойного резонанса при малом
неоднородном уширении квантовых переходов
4.3.1 Уравнения эволюции поля излучения и резонансной среды.
4.3.2. Способ представления результатов расчта
4.3.3. Результаты расчтов противоположные круговые поляризации.
. Случай точного резонанса
Б. Случай квазирезонанса отегройки резонанса
одинаковых знаков.
. Случай квазирезонанса отстройки резонанса
разных знаков.
Г. Спектры взаимодействующих импульсов в условиях
точного и приближнного резонансов
Д. Квазирезонансный случай при более мощной накачке
4.3.4. Результаты расчтов одинаковые круговые поляризации
Примечание.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО ОДНОФОТОННОГО РЕЗОНАНСА
5.1. Численный анализ эксперимента по наблюдению квазирезонансных импульсов СИП.
5.1.1. Вводные замечания.
5.1.2. Постановка краевой задачи .
5.1.3. Параметры среды и характеристики входного импульса
5.1.4. Способ представления результатов расчта
5.1.5. Результаты расчта.
5.1.6. Роль импульсапредвестника при квазирезонансном взаимодействии излучения с квантовым переходом.
5.2. Численный анализ эксперимента по наблюдению импульсапредвестника в кристалле рубина.
5.2.1. Вводные замечания..
5.2.2. Схема энергетических уровней лазерного источника и рубиновой мишени в эксперименте по наблюдению импульсапредвестника в рубине.
5.2.3. Ширина линии резонансного квантового перехода иона хрома в кристалле рубина.
5.2.4. Краевая задача для описания эксперимента по наблюдению импульсапредвестника в рубине.
5.2.5. О представлении результатов расчта и входном импульсе
5.2.6. Общие свойства импульсапредвестника
5.2.7. Импульспредвестник в рубине
5.2.8. О больших импульсахпредвестниках в коротком
рубиновом стержне
5.3. Численный анализ эволюции Олимпульса в среде с неоднородным уширением резонансного квантового перехода.
5.3.1. Вводные замечания.
5.3.2. Постановка задачи.
5.3.3. Способ представления результатов расчта
5.3.4. Результаты расчтов порядок формирования Олимпульсов
5.3.5. Столкновение Олбризеров и бризерное эхо
5.3.6. Динамика населнностей оптического бризсра
5.3.7. Олимпульс при точном резонансе и квазирезонансе
5.3.8. Влияние частотной модуляции.
5.3.9. Влияние отклонений от структуры Олимпульса.
5.4. Численное моделирование Олбризера в кристалле рубина.
5.4.1. Вводные замечания.
5.4.2. Результаты расчтов.
5.5. Эволюция зондирующего когерентного излучения в среде с изменяющимися населнностями энергетических уровнейV.
5.5.1. Введение
5.5.2. Основные уравнения
5.5.3. Зондирование среды с волной химической реакции
5.5.4. Определение констант скорости бимолекулярных химических реакций с помощью квазирезонансного зондирования.
Примечание.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Приложение
ПАРЫ ИНДИЯ И КАЛИЯ КАК ОБЪЕКТЫ ЧИСЛЕННЫХ ОЦЕНОК
П1.1. Уровни энергии квантовых переходов и основные параметры
II 1.2. Индий электродипольные моменты, температурная зависимость
характеристик двойного резонанса .
1.3. Калий электродипольные моменты, температурная зависимость
характеристик двойного резонанса
Приложение
ПАРЫ СВИНЦА КАК ОБЪЕКТЫ ЧИСЛЕННЫХ ОЦЕНОК
П2.1. Уровни энергии квантовых переходов и основные параметры
П2.2. Релаксационные времена квантовых переходов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Второе в равенстве заселнностей двух нижних уровней Асхемы до прихода г оо возбуждающих среду импульсов. Другими словами, реализация симултона требует предварительного приготовления резонансной среды. В процессе распространения симултона происходит заселение верхнего энергетического уровня Асхемы. Последнее обстоятельство существенно отличает симултон от согласованных импульсов теории ЭИП см. Перечисленные выше свойства симултона описаны в . В было показано, что теория симултона может быть основана на уравнении БтГордоиа. Тем самым было установлено, что симултоны обладают специфическими особенностями солитонов, проявляющимися, например, при столкновениях. В работе была представлена пара Лакса, с помощью которой система уравнений ноля и среды, решением которой является симултон, была проинтегрирована с помощью МОЗР. Как и ранее предполагалось отсутствие неоднородного уширсния, точный резонанс, равенство сил осцилляторов квантовых переходов. Было найдено фундаментальное решение, частным случаем которого является симултон. В для характеристики симултона был введн двумерный вектор внутренней поляризации, компоненты которого пропорциональны амплитудам отдельных импульсов, образующих симултон. При столкновении симултопов, как показано в , вектор внутренней поляризации в общем случае изменяется, что означает изменение отношения интенсивностей составляющих каждый симултон импульсов. В этом проявляется существенное отличие столкновения симултопов от столкновения 2яимпульсов. В последнем случае интенсивности импульсов после столкновения остаются такими же, как и до него. В работе без использования МОЗР были найдены некоторые решения системы уравнений нестационарного двойного резонанса при игнорировании неоднородного уширсния и релаксации, но при учете возможности отстроек резонанса в каналах накачки и сигнала. Ограничение, связанное с равенством сил осцилляторов квантовых переходов также было снято. Среди полученных решений оказались и решения симултонного тина, которые возникали только в строго резонансных условиях при равенстве сил осцилляторов квантовых переходов. Структура огибающих такого симултона, который мы назовм модифицированным, совпадает со структурой обычного симултона. Однако закон движения населнностей уровней квантовых переходов модифицированного и обычного симултопов различны. Н, а для модифицированного Ш2 хУ. Отмстим, что в случае неограниченного приближения заселнности нижнего уровня к единице при со, составляющая модифицированного симултона на сигнальной частоте исчезает. Поэтому для реализации модифицированного симултона требуется предварительное приготовление среды. Помимо этого в получено решение, которое можно назвать обобщнными симултоном. Решение такого типа возникает в случае, когда корень квадратный из отношения силы осциллятора сигнального перехода к силе осциллятора перехода накачки равно , где п натуральное число большее единицы. Предполагаются выполненными и упоминаемые выше условия строгого резонанса. Формы огибающих импульсов, образующих обобщнный симултои, не пропорциональны друг другу и не описываются обратными гиперболическими косинусами. Однако оба эти импульса располагаются в одной итой же пространственно временной области и распространяются без изменения формы огибающей. В работах , получены выражения для симултонов при учете неоднородного уширеиня линий квантовых переходов для V схемы энергетических уровней. В этих работах представлена теорема площадей для симултонов, аналогичная теореме площадей для солитонов. Рамановские солитоны также являются частными решениями уравнений нестационарного двойного резонанса при игнорировании процессов необратимой релаксации. Этот вид импульсной структуры получен в предположении равенства сил осцилляторов квантовых переходов см. Рамановский солитон состоит из двух разночастотных компонент. Огибающая напряжнности поля компоненты, резонансной переходу накачки, пропорциональна всейдгР, а подобная огибающая компоненты, резонансной сигнальному переходу, пропорциональна ФхУ. Огибающая интенсивности т.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.301, запросов: 244