Лазерно-инициированные эффекты когерентности в спонтанном излучении твердых тел

• Автор: Андрианов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 260 с. : ил.

РАЗДЕЛ I. МЕТОД НЕРАВНОВЕСНОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО ОПЕРАТОРА И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СВЕТА С СИСТЕМОЙ ПРИМЕСЕЙ В ТВЕРДОМ ТЕЛЕ
ГЛАВА 1.1. Метод неравновесного статистического оператора
ГЛАВА 1.2. Взаимодействие света с двухуровневыми атомами
ГЛАВА 1.3. Оптическое сверхизлучение в твердых телах
РАЗДЕЛ II. ЛАЗЕРНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ 3
ГЛАВА 2.1. АНТИСТОКСОВ МЕХАНИЗМ ЛАЗЕРНОГО
ОХЛАЖДЕНИЯ
2.1.1. Экспериментальные исследования лазерного охлаждения твердых тел
2.1.2. Кинетические уравнения лазерного охлаждения
2.1.3. Оптическая тепловая машина
2.1.4. Выводы
ГЛАВА 2.2. ЛАЗЕРНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПРИ
СПОНТАННОМ ИЗЛУЧЕНИИ
2.2.1. Лазерное охлаждение изолированной фононной моды
2.2.2. Лазерное охлаждение пространственно однородных образцов
2.2.3. Лазерное охлаждение пространственно неоднородных образцов
2.2.4. Выводы
ГЛАВА 2.3.ЛАЗЕРНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ТВЕРДЫХ ТЕЛ ПРИ
ВЫНУЖДЕННОМ ИЗЛУЧЕНИИ
2.3.1. Лазерное охлаждение в радиационно-сбалансированном лазере
2.3.2. Лазерное охлаждение при генерации в двухпримесной схеме
2.3.3. Лазерное охлаждение при импульсном вынужденном излучении
2.3.4. Выводы ИЗ
РАЗДЕЛ III. ОПТИЧЕСКОЕ СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
ГЛАВА 3.1. СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ ЛАЗЕРНО-ОХЛАЖДЕННЫХ СИСТЕМ
3.1.1. Экспериментальное наблюдение сверхизлучения и ограничивающие его факторы
3.1.2. Сверхизлучение системы двухуровневых атомов при лазерном охлаждении
3.1.3. Сверхизлучение бозе-конденсированных экситонов
3.1.4. Выводы
ГЛАВА 3.2. СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ НА ФОТОН-ФОНОННЫХ ПЕРЕХОДАХ
3.2.1. Кинетические уравнения сверхизлучения в двухквантовом режиме
3.2.2. Оптическое сверхизлучение на непрямых переходах
3.2.3. Фотон-фононное сверхизлучение
3.2.4. Выводы
ГЛАВА 3.3. ТРИГГЕРНОЕ СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ
3.3.1. Сверхизлучение во внешнем поле
3.3.2. Триггерное сверхизлучение в двухуровневых системах
3.3.3. Триггерное сверхизлучение в многоуровневых системах
3.3.4. Выводы
РАЗДЕЛ IV. СПОНТАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПРИ КВАНТОВОЙ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СОСТОЯНИЙ
ГЛАВА 4.1. СВЕРХИЗЛУЧЕНИЕ И СУБЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ В V-КОНФИГУРАЦИИ АТОМНЫХ ПЕРЕХОДОВ
4.1.1. Теория сверхизлучения и сублюминесценции в V-конфигурации атомных переходов
4.1.2. Выводы

173 183 190

ГЛАВА 4.2. ЛАЗЕР С КОРРЕЛИРОВАННЫМ СПОНТАННЫМ
* ИЗЛУЧЕНИЕМ
4.2.1. Кинетические уравнения
4.2.2. Уравнение на эволюцию фазы
4.2.3. Отношение сигнал/шум лазерного двухрезонаторного интерференционного детектора
ф 4.2.4. Выводы
ГЛАВА 4.3. КВАНТОВАЯ ГОЛОГРАФИЯ
4.3.1. Теоретическая модель 23
4.3.2. Кинетические уравнения
4.3.3. Голографическое решение
4.3.4. Выводы
* ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

^ - гамильтониан поля фотонов, где к -мода поля, нумерующая три
компоненты волнового вектора и поляризацию фотонов; сок - частота
фотонов, а и ак - операторы рождения и уничтожения фотонов;
д = 2>«АЧ (2Л-6)
я я я

- гамильтониан поля фононов, где q - мода поля, нумерующая три компоненты волнового вектора и поляризацию фоионов; - частота
фононов, Ь* и Ъ - операторы рождения и уничтожения фононов;
+ ^8-^) (2.1.7)

- оператор взаимодействия атомов с электромагнитным полем на прямом переходе в приближении вращающейся волны, где gk - постоянная связи, г]
радиус-вектор примесного атома, 5у+ и 57 - повышающая и понижающая компоненты оператора спина;
/(*''а,'^ч(*-,+'>;)+ч/'(‘"'№У5х(г’,+4;)} (2-і-8)
- оператор взаимодействия атомов с электромагнитным полем и решеткой на непрямых переходах через те или иные подуровни на фоне сплошного спектра фононов в приближении вращающейся волны, где к. - постоянная
связи;
ЯЛ=Я«+ЯІ2) (2.1.9)