Нелинейная поляризация и восприимчивость атомов в сильных полигармонических световых полях

• Автор: Пулькин, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 226 с. : ил.

ГЛАВА 1. КВАЗИЭНЕРГИИ ДВУХУРОВНЕГО АТОМА В СИЛЬНОМ ПОЛЕ. ПАРАМЕТРЫ АТОМНОЙ СРЕДЫ И ПОЛЯ. СПЕКТР ВОСПРИИМЧИВОСТИ, УСИЛЕНИЕ И ГЕНЕРАЦИЯ БЕЗ ИНВЕРСИИ ДВУХУРОВНЕГО АТОМА В СИЛЬНОМ МОНОХРОМАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ
1.1 Квазиэнергетический подход
1.2 Квазиэнергии двухуровнего атома в сильном полигармоническом
поле
1.3 Расчет восприимчивости двухуровневой системы с помощью матрицы плотности
1.3.1 Матрица плотности. Основные определения
1.3.2 Восприимчивость двухуровневой системы в сильном световом поле и слабом зондирующем поле
1.3.3 Влияние параметрического взаимодействия волн на восприимчивость двухуровневой атомной среды в сильном резонансном поле и слабом зондирующем поле
1.4 Экспериментальные результаты по усилению и генерации двухуровневой среды в сильном монохроматическом поле
1.4.1 Параметры атомной среды и лазерного поля
1.4.2 Атомизатор - дуговой разряд
1.4.3 Ширина линии и концентрация атомов
1.4.4 Генерация без инверсии в двухуровневой системе. Экспериментальные результаты

ГЛАВА 2. СПЕКТР ПОЛЯРИЗАЦИИ И ВОСПРИИМЧИВОСТИ ДВУХУРОВНЕВОЙ СИСТЕМЫ В СИЛЬНОМ ПОЛИГАРМОНИЧЕСКОМ ПОЛЕ
2.1 Аналитические выражения для спектров поляризации и восприимчивости двухуровневых атомов в сильных би- и полигармонических световых
полях
2.2 Экспериментальные исследования спектра поляризации и восприимчивости в 2-х уровневой системе в полигармонических полях
2.2.1 Обнаружение сверхузких резонансов в спектре восприимчивости и генерация без инверсии в бигармоническом поле
2.3 Метод обработки интерферограмм с увеличением интерферометрической чувствительности
2.4 Количественное сравнение для дисперсии показателя преломления в сильном и слабом поле
2.5 Внутрирезонаторные исследования. Лазер на красителе с резонатором Майкельсона
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРОВ ПОЛЯРИЗАЦИИ И ВОСПРИИМЧИВОСТИ 3-Х УРОВНЕВЫХ АТОМНЫХ СИСТЕМ В СИЛЬНЫХ ПОЛИГАРМОНИЧЕСКИХ СВЕТОВЫХ ПОЛЯХ
3.1 Компьютерное моделирование спектра поляризации и восприимчивости в 3-х уровневых системах в полигармонических полях. Базовые
уравнения
3.2 Аналитические решения для 3-х уровневой системы в сильных полях
3.2.1 3-х уровневая система в сильном монохроматическом и слабом зондирующем поле на смежном переходе
3.2.2 3-х уровневая система в сильных полигармонических полях. Анализ спектра поглощения слабого бигармонического поля в присутствии сильного
трехмодового поля
3.3. Экспериментальные результаты. V-схема

3.4 Интерпретация экспериментальных результатов для У-схемы
3.5 Каскадная схема. Описание эксперимента при действии многомодового излучения лазера на рубине и зондирующего излучения лазера на красителе на каскадных переходах в парах атомов калия в дуговом разряде
3.6 Усиление и генерация на запрещенных переходах в холодных атомах
ГЛАВА 4. НЕЛИНЕЙНЫЙ ОТКЛИК МОЛЕКУЛ И ПОЛУПРОВОДНИКОВ, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИХ С СИЛЬНЫМИ ФЕМТОСЕКУНДНЫМИ ДВУХДЛИННОВОЛНОВЫМИ ЛАЗЕРНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ
4.1 Основы теории. Параметры молекулярных систем и лазерного поля
4.2 Уравнения для матрицы плотности
4.3 Определение скорости дефазировки
4.4 Когерентный нелинейный интерференционный эффект для устройств
долговременной памяти с фемтосекундными импульсами
ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

что соответствует концентрации атомовУ ос5-10|7(с/я'3). Столь большие концентрации были получены в атомизаторе - дуге переменного тока.
1.4.2 Атомизатор - дуговой разряд.
В качестве атомизатора использовался дуговой разряд в атмосфере. Ток дуги варьировался от 4 до 10 А. Температура дуги составляла Т <х 5000К. Однородная ширина линии составляла Г2 <х 10" -О0|2(,г').Измерение ширины линии производилось путем прописывания на микроденситометре спектра излучения резонансной линии бария, зарегистрированного в спектрографе на фотоматериале. На рис.2.6, приведен профиль линии излучения резонансной линии бария (а = 553.5ит), пары атомов бария получались в дуговом разряде при испарении и диссоциации в дуговом разряде. В экспериментах использовались источники дугового разряда ДГ-2 и ИВС-23. Электроды дуги изготавливались из спектрально-чистых углеродных стержней диаметром 5-10 мм. Верхний электрод затачивался на конус, в отверстие нижнего электрода помещалось исследуемое вещество.
Использование стационарного дугового разряда в абсорбционных экспериментах имеет недостаток, заключающийся в сложной технике регистрации атомного поглощения ввиду значительного уровня помех, обусловленных мощным собственным излучением разряда. При импульсном возбуждении и регистрации в наших экспериментах мы синхронизовали момент начала импульса генерации лазера с началом экспозиции спектрограммы- запуск импульса поджига разряда ламп накачки лазера производился при нажатии кнопки фотоаппарата, помещенного в выходной плоскости спектрографа. За время экспозиции 1/30 сек собственное излучение разряда не засвечивает фотоматериал, если вырезать диафрагмой только область вблизи электродов, через которую проходит лазерное излучение.