Динамические эффекты при рассеянии света оптически плотными ансамблями холодных атомов

• Автор: Дацюк, Владимир Миронович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Глава 1. Методы вычислений
1.1. Вычисление корреляционных функций рассеянного света с помощью методов диаграммной техники
1.2. Обобщение процедуры вычислений на случай наличия управляющего поля
• 1.3. Подавление эффекта когерентного пленения населенностей
при спонтанном распаде возбужденого состояния
1.3.1. Спонтанный распад в Л—системе
- 1.3.2. Л—система во внешнем поле
1.3.3. Эффект подавления когерентного пленения населенностей в многоуровневых системах
1.4. Заключение к первой главе
Глава 2. Многократное рассеяние света облаками холодных атомов в условиях пленения импульсного излучения
2.1. Измеряемые характеристики при рассеянии
2.2. Рассеяние импульсного излучения
2.3. Поляризационные эффекты при рассеянии
2.3.1. Динамика степени поляризации при воздействии импульсного излучения
2.3.2. Стационарное значение степени поляризации рассеян-* ного света в зависимости от отстройки частоты от резонанса
2.4. Рассеяние нерезонансного излучения
2.5. Влияние поперечных размеров лазерного луча
2.6. Заключение ко второй главе
Глава 3. Рассеяние света ансамблями холодных атомов в условиях электромагнитно-индуцированной прозрачности
3.1. Параметры расчета
3.2. Перенос излучения в поглощающей среде в условиях оптического эффекта Фарадея
3.3. Некогерентное рассеяние импульсного излучения в условиях электромагнитно-индуцированной прозрачности
3.4. Заключение к третьей главе
Глава 4. Когерентное обратное рассеяние в условиях электромагнитно-индуцированной прозрачности
4.1. Спектральные характеристики когерентного обратного рассеяния в условиях электромагнитно - индуцированной прозрачности
4.2. Динамика фактора усиления в условиях электромагнитно - индуцированной прозрачности
4.3. Заключение к четвертой главе
Приложение А Атомные функции Грина в отсутствие управляющего поля
Приложение В Фотонные функции Грина в отсутствие управляющего поля
Литература

Актуальность темы. Изучение процессов многократного рассеяния ква-зирезонансного излучения в оптически плотной среде холодных атомов занимает важное место в современной атомной физике и квантовой оптике. Это обусловлено целым рядом причин. Во-первых, многократное рассеяние накладывает ограничения на предельно достижимое охлаждение атомов [1-3]. Во-вторых, распространение света в оптически плотной среде холодных атомов отличается от хорошо изученного переноса излучения в условиях сильного доплеровского уширения [4]. Оно также отличается от диффузии света в среде классических рассеивателей. Так, эксперимент показывает, что скорость диффузии света в плотной воздушной взвеси частиц ТЮ2 со средним диаметром 220 нм оказалась на порядок меньше скорости света в вакууме [5]. Для атомов, охлажденных в магнитооптических ловушках (МОЛ), эта скорость уже на пять порядков меньше скорости света [6]. В-третьих, многократное рассеяние оказывает влияние на эффекты, связанные с атомной когерентностью, такие как когерентное пленение населенностей и электромагнитно - индуцированная прозрачность (ЭИП), что чрезвычайно важно в задачах квантовой информатики [7-9]. Наконец, особый интерес представляют возможные интерференционные эффекты при многократном рассеянии в неупорядоченной среде холодных атомов. Одним из таких эффектов является когерентное обратное рассеяние (КОР) света, которое состоит в наличии резко анизотропной добавки к сечению рассеяния, отличной от нуля только в узком конусе вблизи направления, противоположного направлению падающей на среду плоской волны [10]. Понимание интерференционных эффектов важно также для успешной реализации так называемого эффекта сильной локализации света, явления, аналогичного андерсоновской локализации электронов в твердом теле [11] и проявляющегося в резком подавлении

0 с

1 0 с 0 Ь“

-20 -15
отстройка, МГц
Рис. 2.8: Стационарное значение степени поляризации рассеянного света в зависимости от отстройки. Теоретические кривые для трех различных оптических толщин Ь = 5,8,10. Экспериментальные результаты для 6 = 8 показаны большими точками. Теоретические результаты для оптической толщины 6 = 5 получены с учетом 11 порядков по числу рассеяний, 6 = 8 с учетом 19, 6 = 10 с учетом 22.