Численное моделирование эволюции произвольно поляризованных коротких лазерных импульсов при взаимодействии с резонансным вырожденным квантовым переходом
Скачать 29.63 Kb.
|
УДК 535.14(06)+621.373.826(06) Лазерная физика А.В. ВОЛКОВ, А.Е. ДМИТРИЕВ, О.М. ПАРШКОВ Саратовский государственный технический университет ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ПРОИЗВОЛЬНО ПОЛЯРИЗОВАННЫХ КОРОТКИХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С РЕЗОНАНСНЫМ ВЫРОЖДЕННЫМ КВАНТОВЫМ ПЕРЕХОДОМ Численно исследуется процесс взаимодействия коротких лазерных импульсов с резонансным вырожденным квантовым переходом. Показано, что помимо поляризованных 2-импульсов в среде возможно распространение поляризованных бризеров. При определенных условиях столкновение поляризованных бризеров приводит к неизвестным ранее формам поляризации сверхкоротких оптических импульсов. Теория явления самоиндуцированной прозрачности (СИП) первоначально основывалась на модели атома с двумя невырожденными энергетическими уровнями [1]. Такая модель была адекватна реальным экспериментальным ситуациям лишь в случаях, когда входной лазерный импульс обладал линейной или круговой поляризацией [1]. При этом в процессе взаимодействия с квантовым переходом состояние поляризации изучения не претерпевало изменений. Следующий этап развития теории СИП включил в себя как составную часть исследования характерных черт этого явления при учете вырождения уровней резонансного квантового перехода[2,3]. Было показано, что 2π-импульсы, основные объекты явления СИП, могут возникать при произвольной поляризации входных импульсов в случае 0↔1, 1/2↔1/2 резонансных квантовых переходов[4]. Было обнаружено также, что в процессе столкновения таких 2π-импульсов их состояние поляризации могут изменяться. В подавляющем большинстве случаев теория СИП для вырожденных квантовых уровней строится на основе метода обратной задачи рассеяния[4]. Трудности этого метода, связные с наличием непрерывного спектра прямой задачи, не позволяет обычно проследить начальную стадию формирования оптического солитона из входного лазерного импульса. В тоже время подобная информация необходима для постановки экспериментов, связанных с наблюдением СИП в вырожденных системах, поэтому численный анализ процесса СИП на вырожденных квантовых переходах представляется целесообразным. Цель данного сообщения – привести результаты численного решения системы уравнений, самосогласованно описывающей эволюции короткого лазерного импульса, взаимодействующего резонансно с вырожденным квантовым переходом типа 0↔1. Этот переход образован атомными уровнями с квантовыми числами полного углового момента равным 0(нижний уровень) и 1(верхний уровень). Нижний уровень при этом является простым, а верхний вырожденный трехкратно. Основой анализа служила система, состоящая из уравнений Максвелла и матрицы плотности в приближении медленных огибающих. Входной импульс задавался зависимостью от времени характеристик его эллипса поляризации с размером и ориентацией его большой оси, а так же отношением малой оси к большой. Рассматривались случаи распространения в среде 2-импульсов различных состояний поляризации. Полученные результаты согласуются с известными положениями аналитической теории [4]. Получен новый результат - формирование поляризованного оптического бризера. Показано, что эллипсоид поляризации бризера остаётся неизменным в процессе его распространения. Рассматривались случаи столкновения импульсов поляризованных под разными углами. После столкновения направления поляризации импульсов изменились, но угол между этими направлениями оставался тем же, что и до столкновения. В случае ортогональных поляризаций сталкивающихся импульсов направление их поляризации не менялось в процессе столкновения. В случае столкновения бризеров плоскость их поляризации начинала вращаться вокруг оси распространения. При ортогональной поляризации бризеров угол поляризации также остается без изменений. После взаимодействия линейно-поляризованного импульса с эллиптически-поляризованным, получаются два эллиптически поляризованных импульса. Список литературы 1. McCall S.L., Hanh E.L. Self-Induced transparency// Phys. Rev. V.183. No2. Рp.457-485. 2. Полуэктов И.А., Попов Ю.М., Ройтберг В.С. Эффект самоиндуцированной прозрачности// УФН. 1974. Т.114. С.97-131. 3. Maimistov A.I., Basharov A.M., Elyutin S.O., Shlyarov Yu.M. Present state of self-induced transparency theory// Phys. Rep. 1990. V.191. No1. Рp.1-108. 4. Башаров А.М., Маймистов А.И. О самоиндуцированной прозрачности в условиях вырождения резонансных энергетических уровней// ЖЭТФ. 1984. №87. 5. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М., Наука. 1970. ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 4 |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Численное моделирование разрушения зданий методом сглаженных частиц Потапов А. П. Численное моделирование разрушения зданий методом сглаженных частиц // Современные проблемы фундаментальных и прикладных... | | Что такое звезды? Но первыми открытыми нейтронными звездами оказались все же не барстеры, а пульсары, проявившие себя совершенно неожиданно как источники... |
| Д. Б. Сполдинг 1 и В. И. Артёмов Численное моделирование процессов с учетом гидродинамики, теплообмена и упругости; термические напряжения, возникающие в лопатках... | | «Прочность коротких железобетонных колонн при кручении» «Прочность коротких железобетонных колонн при кручении», автор к т н. Д. Х. Касаев, источник журнал «Бетон и Железобетон» |
| Ивановский Государственный Энергетический Университет Кафедра тоээ... Методика, предложенная в этой работе, предусматривает кусочно-постоянную аппроксимацию проницаемости ферромагнитной среды, что может... | | Численное моделирование ветровых воздействий на высотные здания и комплексы Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный строительный... |
| Численное моделирование ионосферных предвестников сильных землетрясений... Западное отделение Учреждения ран «Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова» ран | | Допустить к защите в гак Вычислительная геометрия, гис, модели данных, трассировка лучей, численное моделирование, акустика, распространение шума, транспортный... |
| Темы вашего учебного проекта Формы естественного отбора, виды борьбы за существование. Результаты эволюции доказательства эволюции живой природы. Формы эволюции.... | | Уроки логики Благодаря выработке этих приёмов, человек получает возможность произвольно пользоваться ими при решении новых познавательных задач.... |
 | Факторы эволюции: основные понятия и термины В то же время теория эволюции имеет важнейшее общее мировоззренческое значение: определенное отношение к проблемам эволюции органического... | | Тема. Современная система растений и животных как отображение эволюции Задачи урока. Систематизировать знания об эволюции живого мира на Земле, ее результатах и значении для развития науки; развивать... |
| Конспект моу средней школы №49 г о. Тольятти учителя биологии Карачковой... Приемы и методы обучения: моделирование, проблемный подход, дифференциация, игровые моменты, творчество | | X XXVI международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы... Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и утс, 9 – 13 февраля 2009 г |
| «Этапы эволюции человека» Цель урока: Изучить основные вопросы антропогенеза, роль биологических и социальных факторов в эволюции человека | | Минобрнауки россии) томский государственный университет (тгу) Образование вторичных капель при ударном взаимодействии капли с поверхностью жидкости |
