Интерферометрия спонтанного параметрического рассеяния света

• Автор: Корыстов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ БИФОТОННЫХ ПОЛЕЙ (ПО ЛИТЕРАТУРЕ)

ГЛАВА II ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ СПОНТАННОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РАССЕЯНИЯ ПРОЗРАЧНЫХ СРЕД В СХЕМЕ МАХА-ЦЕНДЕРА

2.1 Принципиальная схема нелинейного интерферометра Маха-

Цендера
2.2 Влияние дисперсионных свойств среды, помещенной в нелинейный интерферометр Маха-Цендера, на интерференционную картину
2.3 Определение дисперсионных характеристик прозрачных сред по спектрам интерференции спонтанного параметрического рассеяния
2.3.1 Определение коэффициента преломления среды, помещенной в нелинейный интерферометр Маха-Цендера, на частотах одной из взаимодействующих волн (сигнальной или холостой)

2.3.2 Эксперимент

2.3.3 Обсуждение точности СПР интерферометрии как метода спектроскопии

ГЛАВА III ОСОБЕННОСТИ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СПОНТАННОГО ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО РАССЕЯНИЯ ПРИ НАЛИЧИИ ПОГЛОЩЕНИЯ.

3.1 Влияние поглощения на форму линии рассеяния в нелинейном интерферометре Маха-Цендера
3.2 Эксперимент: среда, обладающая изолированным резонансом в ИК диапазоне. ближнем
3.3 Среда обладающая несколькими резонансами в ближнем ИК диапазоне.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

Введение
Излучение, возникающее при спонтанном параметрическом рассеянии (СПР) света, является на сегодняшний день основным инструментом, используемом в квантовой оптике. Эта ситуация вызвана, безусловно, особыми “неклассическими” свойствами образующегося в процессе СПР излучения. Феноменологически данный процесс трактуется как распад фотона накачки на пару коррелированных по направлению, частоте и поляризации фотонов и описывается с помощью нелинейной восприимчивости второго порядка. Соответственно, СПР возможно только в
нецентросимметричных средах %^*0. Непрерывный спектр рассеянного излучения перекрывает широкий диапазон видимого и ближнего ИК-диапазона и имеет угловую структуру, определяемую условиями частотного и пространственного синхронизма. В отношении СПР-излучения также употребляются термины “бифотонное поле” и “перепутанные двухфотонные состояния”; последний термин возник из-за необходимости описания пары фотонов, возникших в одном акте рассеяния, общей волновой функцией. Здесь следует отметить, что излучение СПР не является единственным источником бифотонных полей (или, в фоковском представлении, двухфотонных состояний с примесью вакуумного состояния). В качестве альтернативных источников можно назвать двухфотонные одноступенчатые [ 1 ] и двухступенчатые [2] переходы в атомах, но трудоемкость экспериментальной реализации подобных источников привела к их крайне малой распространенности. Неклассичность бифотонных полей проявляется прежде всего при регистрации четвертых моментов поля (например, параметра группировки фотонов, определяемого статистикой излучения), что требует использования двухдетекторных регистрационных схем. Все это привело к тому, что в подавляющем большинстве квантовооптических работ регистрировались четвертые моменты поля и внимание уделялось прежде всего квантовомеханические аспектам бифотонных полей и связанных с ними явлений. Здесь можно выделить исследования, связанные с экспериментальной реализацией парадокса Энштейна-Подольского-Розена [3], проверки неравенств Белла [4], эксперименты, связанные с квантовой телепортацией [5] [6], использование бифотонных полей в криптографии [7] и разработка элементов

Влияние дисперсионных свойств промежуточной среды на результирующую интерференционную картину.
Теоретический анализ системы из п одинаковых нелинейных кристаллов толщиной I, разделенных (и -1) зазорами толщиной I! заполненными прозрачной на частотах всех трех взаимодействующих волн (будем считать ее линейной) средой, был проведен в работе [39]. В этом случае эффективное поле состоит из п компонент, которые могут интерферировать вследствие предполагаемой когерентности накачки во всей нелинейной области пространства.
Результирующая форма линии рассеяния определяется в данной геометрии волновыми расстройками в нелинейной и линейной средах, в которые входят проекции волновых векторов на направление волнового вектора накачки всех взаимодействующих волн. Здесь и в дальнейшем будем пользоваться системой координат изображенной на Рис.1: ось Ъ направлена параллельно волновому вектору накачки. Волновые расстройки в нелинейной и промежуточной средах даются выражениями:
величины со штрихом относятся к линейному промежутку, 9 - угол между волновым вектором к и осью Z (угол рассеяния).
В результате в пренебрежении отражением на границах слоев и при условии того, что полярные оси кристаллов ориентированны одинаково, суммарная форма линии рассеяния будет иметь вид:
Л (ю, в) =кр а' (ш, &)=.к'р-(к'і
(2.1)
(2.2)
(2.3)
где п - количество нелинейных рассеивающих слоев, и 8 .
8' = АТ.
(2.4)
(2.5)