Теория квазиэнергетических состояний в применении к нелинейной оптике

• Автор: Меликян, Армен Овикович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Аштарак
• Количество страниц: 191 c. : ил

Краткая характеристика работы

ГЛАВА I. Приближенные методы вычисления

§1. Обзор

§2. Метод Хилла и спектр квазиэнергий

§3. Двухуровневая система

§4. Асимптотически сильная связь

§5. Адиабатические процессы

Глава II. Эффекты спонтанного излучения в сильном поле

§6. Обзор литературы. Полуклассическая

теория излучения

§7. Применения полуклассической теории

излучения
§8. Уравнения для матричных элементов операторов атома, взаимодействующего с квантованным полем, в представлении КХ
§9. Теорема регрессии. Среднее число
рассеянных фотонов
§10. Приближение неперекрывающихся линий
§11. Связь с полуклассической теорией излучения. Примеры
Глава III. Метод КХ в задачах о взаимодействии волн
В СрбДб •»••••
§12. Обзор литературы
§13. Квазиэнергия как эффективный гамильтониан взаимодействия волн накачки и третьей
гармоники
§14. Зависимость эффективности преобразования в третью гармонику от параметров
§15. Зависимость интенсивности ТГ от координаты и времени
§16. Теория генерации волн с суммарными и
разностными частотами
Глава IV.Влияние резонансной передачи возбуждения между атомами на взаимодействие с сильным световым полем
§17. Обзор литературы

§18. Деполяризация электронного комбинационного
рассеяния в парах калия
§19. Давыдовский экситон в сильном поле
Глава V. Двухуровневый атом с адиабатически модулированной частотой переходы в сильном поле
§20. Обзор литературы
§21. Модуляция частоты перехода классической
случайной функцией времени
§22. Матрица плотности двухуровневого атома, взаимодействующего с полем излучения и с фононами
Глава VI.Некоторые вопросы нелинейной оптики полупроводников
§23. Обзор литературы
§24. Квазиэнергетический спектр узкозонного полупроводника в сильном монохроматическом
поле
§25. Параметрическая генерация разностной
частоты в полупроводнике
Дополнение А
Дополнение Б
Заключение
Благодарности
Список литературы

Развитие экспериментальных методов нелинейной оптики выдвигает перед теорией совершенно новые задачи. Современные лазерные установки позволяют получать мощные потоки когерентного электромагнитного излучения с весьма малой спектральной шириной и с час тотой, плавно перестраиваемой в области частот, перекрывающей т димый диапазон. Напряженности полей, создаваемых такими лазерами приближаются к значениям атомных, а длительности импульсов могут быть значительно меньше времен релаксации. Понятно, что описание процессов взаимодействия таких полей излучения с веществом с помощью традиционных методов [1»2] , когда поляризация среды, инду цированная внешним полем, представляется в виде ряда по степеням напряженностей, в котором удерживаются лишь первые несколько чле нов, ответственных за тот или иной эффект, перестает быть правомерным. Действительно, в условиях резонанса нелинейные восприимч; вости сильно возрастают, и поэтому важны уже не поправки, обусло: ленные членами высших порядков, а весь ряд в целом. Следует отме^ ТИТЬ, ЧТО ИЗучеНИЮ реЗОНаНСНЫХ ЯВЛеНИЙ В НеЛИНеЙНОЙ ОПТИКе ПОСВЯ'
щено очень большое число экспериментальных и теоретических работ (см.монографии [3-9Д), однако достаточно полно изучены либо стационарные процессы в отрелаксированном режиме, когда нахождение матрицы плотности, описывающей среду или отдельные атомы, сводится к решению системы линейных алгебраических уравнений, либо про! сы, протекающие в двухуровневых средах. В тоже время более сложнь задачи о взаимодействии коротких световых импульсов, с атомарными средами, когда в резонанс попадают сразу несколько атомов, остава лись нерешенными.
Весьма перспективным в этом отношении методом оказался метод квазиэнергетических состояний (КЭС), которые впервые были введены

* ^ №)А (&) <и' & с+) 4 ш+'4^4з
<1 Ш)^-^)е1М)^'гг И>) 4> (?)М-

~ 5 ^ (м)е си)к^ ^ ^ 4^и) 4), (я) Л/4^М^/^/аУ

%'£ гфЩъе1
Как уже отмечалось, временная зависимость операторов обусловлена радиационными поправками, однако суммы вида
как функции аргумента существенно отличны от нуля
лишь при > гДе 0_ - боровский радиус, с - скорость света. Таким образом под знаком интеграла по имеем
произведение медленно и быстро меняющихся функций. Для асимптотической оценки подобных интегралов обычно применяют интегрирование по частям [?-£/. Например последний в правой части (8.15)