Эффекты электронной и колебательной динамики в нелинейной оптике и рентгеновской спектроскопии

• Автор: Полютов, Сергей Петрович
• Шифр специальности: 01.00.00
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Стокгольм
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Настоящая диссертационная работа была выполнена в период с 2004 по 2007 год в Королевском институте технологий, отделение биотехнологий, лаборатория теоретической химии, Стокгольм, Швеция (Laboratory of Theoretical Chemistry, Department of Biotechnology, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden).
Работа по переводу данной работы с английского языка на русский осуществлялась на кафедре физики Ростовского Государственного Университета Путей Сообщения в 2007-2008 годах.
© Sergey Polyutov, 2
ISBN 978-91-7178
Printed by Universitetsservice US AB,
Stockholm, Sweden, 2

Содержание
Введение
Глава 1 Теоретические основы
1.1 Краткие заметки по истории оптики и рентгеновской
-спектроскопии
1.2 Общая теория нелинейного распространения импульсов
1.2.1 Нелинейная поляризация
1.2.2 Уравнения для матрицы плотности
1.2.3 Волновые уравнения
1.3 Вычислительные методы
1.3.1 Приближение Борна-Оппенгеймера
1.3.2 Нормальные координаты
1.3.3 Вибронные переходы. Приближение Франка-Кондона
Глава 2 Моделирование процессов усиленной спонтанной
эмиссии в нелинейных средах
2.1 Динамика безрезонаторного лазирования при сверхбыстрых
многофотонных возбуждениях
2.1.1 Молекулярная модель
2.1.2 Модель с растворителем
2.1.3 Теория
2.2 Самоподдерживающиеся пульсации АБЕ
2.2.1 Стимулированное излучение уй поглощение
2.2.2 Взаимодействие импульсов АБЕ
Глава 3 Двухфотонное поглощение: роль колебаний и
поглощения из возбужденных состояний
3.1 Модель

3.1.1 Роль столкновений
3.1.2 Сечение рассеяния ТРА
3.1.3 Вклад в ТРА ’’двухшагового” процесса
3.2 Вычислительные детали
3.3 Результаты численных расчетов
Глава 4 Многофотонная динамика фотоотбеливания,
индуцированная периодической последовательностью сверхкоротких импульсов
Глава 5 Неадиабатические эффекты в резонансном
ренгтгеновском рассеянии молекул С 2 Н4 и СеЩ
5.1 Качественное описание
5.1.1 Рентгеновское поглощение
5.1.2 Резонансное рассеяние
5.2 Формула Крамерса-Гейзенберга для рассеяния
5.3 Вибронное взаимодействие
5.3.1 Вибронное взаимодействие в молекуле С2-Н
5.4 Одномодовый случай
5.4.1 Сечение рассеяния для одномодового случая
5.5 Многомодовый случай
5.5.1 Монохроматическое возбуждение
5.5.2 Сечение рассеяния для многомодового случая
5.6 Вычислительные детали
5.7 Поглощение в молекуле С2Я
5.8 Основные особенности рассеяния на молекуле С2Я
5.8.1 Восстановление правил отбора
5.8.2 Коллапс колебательной структуры для упругого канала
5.8.3 Резонансный и вертикальный каналы рассеяния . . .

Глава 2. Моделирование процессов усиленной спонтанной эмиссии в нелинейных средах
2.1 Динамика безрезонаторного лазирования при сверхбыстрых многофотонных возбуждениях
В этой секции мы применяем общую теорию, кратко описанную в разделе 1.2, для моделирования процессов, связанных с усиленной спонтанной эмиссией, индуцированной трехфотонным поглощением на примере молекулы органического хромофора (стильбен, АРББ), растворенной в растворителе (смотрите статью 1).
С тех пор, как в 1990-х были впервые поставлены эксперименты по наблюдению стимулированной эмиссии при двухфотонной накачке в растворах красителей и в полимерных матрицах, содержащих примесь красителя [8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16], лазирование с повышением частоты при многофотонной накачке стало одной из наиболее активно развивающихся разделов нелинейной оптики и квантовой электроники.
Усиленная спонтанная эмиссия при трех, и четырехфотонной накачке недавно наблюдалась в ряде экспериментов и анализировалась теоретически [17, 18, 19, 20]. В случае трехфотонной [17, 21, 20] и четырехфотонной [22, 23, 20] усиленной спонтанной эмиссии, механизм накачки требует ультракоротких лазерных импульсов для того, чтобы обеспечить высокую пиковую мощность излучения [22]. Эти недавние эксперименты [20] показали необычно сильную зависимость спектрального профиля усиленной спонтанной эмиссии от интенсивности накачки: положение максимума интенсивности АБЕ, распространяющейся вдоль направления распространения импульса накачки, почти полностью совпадает с максимумом флуоресценции основного состояния при малых интенсивностях накачки. Однако, этот максимум смещается в