Когерентные и корреляционные эффекты при взаимодействии света с неравновесными многоатомными системами

• Автор: Соколов, Игорь Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 267 с. : ил.

Глава 1. Применение методов диаграммной техники для расчета ^ . фотонных корреляционных функций
1.1. Анализ рядов теории возмущений методами диаграммной техники
1.2. Запаздывающие функции Грина фотонов в оптически плотной среде
1.3. Уравнения переноса для корреляционных функций излучения
1.4. Заключение к первой главе
Глава 2. Когерентное рассеяние вперед
2.1. Поляризационные эффекты при когерентном рассеянии

2.1.1. Двойное лучепреломление света в поляризованной газо-
^ вой среде
^ 2.1.2. Наблюдение корреляций между поляризацией угловых
моментов и пространственной анизотропией атомных
фотофрагментов
2.1.3. Анализ анизотропии в условиях упруго-оптических эффектов
2.2. Корреляционные эффекты при рассеянии вперед
2.2.1. Генерация сжатых состояний электромагнитного поля в оптически плотной среде ориентированных атомов
2.2.2. Спектр флуктуаций интенсивности при радиооптиче-ском резонансе

2.3. Заключение ко второй главе
Глава 3. Когерентное обратное рассеяние света ансамблем атомов
3.1. Угловые и спектральные характеристики обратного рассеяния
3.1.1. Когерентное обратное рассеяние для ансамбля неподвижных атомов
3.1.2. Когерентное обратное рассеяние для ансамбля движущихся атомов
3.1.3. Когерентное обратное рассеяние для ансамбля поляризованных атомов
3.1.4. Учет конечной ширины спектра пробного излучения
3.2. Спектр флуктуаций интенсивности при когерентном обратном рассеянии
3.3. Когерентное обратное рассеяние импульсного излучения
3.4. Рассеяние света на квазимолекуле Rb2
3.5. Заключение к третьей главе
Глава 4. Метод оптической накачки для создания перепутанности и сжатия спинового состояния макроскопических атомных ансамблей
4.1. Анализ кооперативного комбинационного рассеяния методами теории возмущений
4.2. Применение уравнения Лиувилля-Неймана для описания процесса создания перепутанности в системе двух изолированных атомов
4.3. Перепутывание спиновых флуктуаций многоатомных ансамблей. Сжатые состояния
4.4. Заключение к четвертой главе
Глава 5. Анализ чувствительности оптических измерений
5.1. Линейная спектроскопия
5.1.1. Флуктуации сигнала оптического двулучепреломления
в измерениях с модуляцией поляризации

5.1.2. Оптическое детектирование магнитного резонанса классическим и сжатым светом
5.1.3. Предельная чувствительность квантового дискриминатора частоты при детектирование радиооптического резонанса сжатым светом
5.2. Спектроскопия флуктуаций интенсивности
5.2.1. Измеряемые величины и их погрешности в экспериментах СФИ
5.2.2. Погрешности измерения спектра флуктуаций фототока
в методе оптического гетеродинирования
^ 5.2.3. Корреляционная спектроскопия атомной среды
5.3. Заключение к пятой главе
Литература
лучения в оптически плотной среде может быть учтено точно введением запаздывающей функции Грина. Для этой функции получено уравнение переноса. Диаграммная техника позволила найти явное выражение для тензора диэлектрической восприимчивости ансамбля, находящегося в произвольном неравновесном состоянии, т.е. при произвольном распределении атомов по скоростям, их неоднородном пространственном распределении и произвольном внутреннем состоянии с учетом реальной сверхтонкой и зеемановской структуры уровней. Применение представления поляризационных моментов атомной матрицы плотности дало возможность выразить тензор диэлектрической восприимчивости через ориентацию и выстраивание углового момента и описывать такие анизотнопные оптические свойства поляризованных атомных ансамблей как двулученреломление и дихроизм. Полученные соотношения являются обобщениями ранее известных результатов, справедливых либо для оптически тонких сред, либо бесструктурных частиц.
3. Проведен учет влияния нелинейных эффектов на процесс распространения света в оптически плотной неравновесной атомной среде. С этой целью методами диаграммной техники получены уравнения переноса для нормальных и аномальных корреляционных функций. Расчет проведен для случая зондирования в полосе прозрачности с удержанием первых неисчезающих нелинейных поправок по интенсивности падающего на среду излучения. Полученные уравнения в силу нелинейного параметрического рассеяния волны в среде оказались связанными, при этом в каждом из них появляются слагаемые, которые описывают распределенные по объему источники корреляционных функций: для нормальных корреляторов - квазирезонансное комбинационное рассеяние, для аномальных - параметрическое рассеяние. Анализ сделанных при выводе приближений показал существование широкой области возможных приложений этих уравнений. В отличие от обычно рассматриваемой теории четырехволнового смешения в газе неподвижных двухуровневых атомов, использованный в работе подход позволяет исследовать влияние пространственно-временных корреляций и рассмотреть взаимодействие волны накачки с предварительно ориентированными многоуровневыми атомами, неравномерно заселяющими подуровни основного состояния.