Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)

Для цитирования:

Melnikov L. A., Konjuhov A. I., Veshneva I. V., Derbov V. L., Serov V. V. Nonlinear dynamics of spatial and temporal patterns in lasers and atom optics: Kerr-lens mode-locked laser, Zeeman laser and Bose-Einstein atomic condensate [Мельников Л. А., Конюхов А. И., Вешнева И. В., Дербов В. Л., Серов В. В. Нелинейная динамика пространственных и вpeменныx структур в лазерах и атомной оптике: лазеры с Керровской синхронизацией мод, Зеемановский лазер, атомный конденсат Бозе - Эйнштейна] // Известия вузов. ПНД. 2002. Т. 10, вып. 3. С. 40-62. DOI: 10.18500/0869-6632-2002-10-3-40-62

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
Иконка PDF and_2002-3_melnikov_etal.pdf
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
английский
Рубрика: 
Нелинейные волны. Солитоны
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.373.826
DOI: 
10.18500/0869-6632-2002-10-3-40-62

Nonlinear dynamics of spatial and temporal patterns in lasers and atom optics: Kerr-lens mode-locked laser, Zeeman laser and Bose-Einstein atomic condensate
[Нелинейная динамика пространственных и вpeменныx структур в лазерах и атомной оптике: лазеры с Керровской синхронизацией мод, Зеемановский лазер, атомный конденсат Бозе - Эйнштейна]

Авторы: 
Мельников Леонид Аркадьевич, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (СГТУ)
Конюхов Андрей Иванович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Вешнева Ирина Владимировна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Дербов Владимир Леонардович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Серов Владислав Викторович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Аннотация: 

Путем математического моделирования исследованы пространственное и временное поведение лазерных и атомно-оптических систем. Рассмотрены системы в режиме возбуждения небольшого числа скалярных поперечных мод (лазер с Керровской синхронизацией мод), с неоднородным распределеним поляризации по поперечному сечению пучка в режиме возбужденя высших поперечных мод (Зеемановский лазер с большим числом Френеля и анизотропным резонатором) и возбужденные коллективные состояния конденсата Бозе - Эйнштейна нейтральных атомов, захваченных в ловушку. В работе предприняты попытки классифицировать динамику сложных поляризованных структур поля в лазере. Подходы к классификации основаны на вычислении векторных мод Карунена - Лова и описании их сингулярных точек с использованием теории катастроф, диаграмм Ньютона. Проанализировано возбуждение неосновных состояний атомного конденсата Бозе - Эйнштейна через резонансное возмущение.

Ключевые слова: 
-
Благодарности: 
Эта работа была частично поддержана грантом REC-006 Гражданского исследования США и Фондом развития независимых государств бывшего Советского Союза (CRDF).
Список источников: 
  1. Krausz F., Fermann M.E., Brabec T., Curley P.F., Hofer M., Ober M.H., Spielman C., Winter Е. and Schmidt A.J. // IЕЕЕ J. оf Quantum Electron. 1992. Vol. 28. Р. 2097.
  2. Akhmanov S.A., Vysloukh V.A., Chirkin А.S. Optics of femtosecond laser pulses, Springer, New Yourk, 1992.
  3. Brabec Т.‚ Spielmann С., Krausz Е. // Opt. Lett. V. 16. P. 1961 (1991).
  4. Haus H.A., Fujimoto J.G., Ippen E.P. // J.0pt. Soc.Am. B, Vol.8, № 10, P.2069 (1991).
  5. Magni V., Cerullo С. ‚ De Silvesrtri S. // Opt. Commun. 101, P. 365, 1993.
  6. Cerullo G., De Silvesrtri S. and Magni V. // Opt. Letters. 19, № 14, pp.1040-1042, 1994.
  7. Krausz Р., Brabec T., Spielman Ch. // Opt. Lett. Vol. 16., № 4. P. 235 (1991).
  8. Haus H.A., Fujimoto J.G., Ippen E.P. // IEEE J. оf Quantum Electron. 28, pp. 2086-2096, 1992.
  9. Воumа B.E., Ramaswamy-Paye M., Fujimoto J.G. // Appl. Phys. В. Vol. 65, P. 213-220 (1997).
  10. Barbosa E.A., Vierra N. D.// Optics Commun. V. 188. P. 205-211 (2001).
  11. Bohn M.J., Jones R.J., Diels J.-C. / Optics Communications,V. 170, P.85-92, (1999).
  12. Cerullo G., De Silvesrtri S., Magni, Pallaro L.// Opt. Letters. 19, № 11, pp. 807-809, 1994.
  13. Alfrey A.J. // IЕЕЕ J. of Quantum Electron. 35, рр. 760-766, 1989.
  14. Hermann J. // J.Opt.Soc.Am.B, Vol. 11, № 3, P. 498-512, (1994).
  15. Garduno-Mejia J., Mohebi M., Jamasbi М// Opt. Comm. Vol. 171. P.263-269, (1999).
  16. KalashnikovV.L., Sorokin E., Sorokina I.T. // e-print arXiv: physics/0101004 V. 2, Jul. 2001. .
  17. Kalashnikov V., Sorokin E., Sorokina I.Т. // J. Opt. Soc. Am. В. Vol. 18 (2001), № 11,P. 1732.
  18. Kalashnikov V.L. // Optics Communications, Vol. 192, P. 323-331 (2001).
  19. Haus H.A., Sorokina I., Sorokin Е. //J. Opt. Soc. Am. В. Vol. 15 (1998). P.223.
  20. Kutz J.N., Collings B.C., Bergman K. and Knox W.H. // IEEE Journal of Quant. Electron., Vol . 34, № 9. P. 1749-1757, (1998).
  21. Xing Q., Chai L., Zhang М. and Wang С. // Opt.Comm. V. 162, P. 71, (1999).
  22. Kovalsky M.G., Hnilo A.A., Gonzlez Inchauspe C.M.F. // Opt. Lett. Vol. 24, 22. Р.1638-1640 (1999).
  23. Соге Р., van Dier H.M. // Opt. Lett V.23,N.9, P.715-717, (1998).
  24. Bolton S.R., Jenks R.A., Elknton C.N., Sucha G. // J.Opt.Soc.Am. В. Vol. 16. P.339, (1999).
  25. Spence D.E., Kean P.N., Sibbet W. ! Opt. Lett. Vol. 16. P.42 (1991).
  26. Kalashnikov V.L., Poloyko 1.G., Mikhailov V.P., von der Linde D. // 0pt.Soc.Am В. Vol. 14, N.10, (1997).
  27. Ming-Dar Wei, Wen-Feng Hsieh // Opt. Comm. Vol. 168, P. 161-166, (1999).
  28. Melnikov L. А., Veshneva I.М., Konukhov A.I. // Chaos, Solitons & Fractals 4, pp. 1535-1546, 1994.
  29. Nakazawa M., Kubota H., Tamura K. // IEEE J. Quant. Electron. V.34, № 7, P.1075-1081, (1998).
  30. Bolton S.R., Acton M.R. // Phys. Rev. А. V.62., 063803, (2000).
  31. Konstenbauder A.G. // IEEE J. Quant. Electron. V.26, P.1148, (1990).
  32. Dijaili S., Dienes А., Smith J.S. // IEEE J. Quant. Electron. V.26, P.1158, (1990).
  33. Sanchez L.M., Hnilo A.A. // Opt. Comm. V.199, P.189-199, (2001).
  34. Borisevich N.A., Buganov О.М, Tikhomirov S.A., Tolstorozhev G.B., Shkred G.L. // Quantum Electronics. V.29, N.9, Р.780-786, (1999).
  35. Brambilla M., Lugiato L.A., Penna V., Prati F., Tamm C., Weiss С.О. 1991 Phys. Rev. A 43. 5090.
  36. Martin-Regalado J., Prati F., San Miguel M., Abraham N.B.// 1997 IEEE J. of Quantum Electron. 33, 765.
  37. Abraham N.B., Arimondo E., San Miguel // M. 1995. Opt. Comm. 117. 344.
  38. Serrat C., Abraham N.B., San Miguel M., Vilaseca R., Martin-Regalado J. // 1996. Phys. Rev. А. 53. R3731.
  39. Freund I. Optics Coomunications. 159. 99.
  40. Freund I. 1999. Optics Communications. 163. 230.
  41. Lugiato L.A., Орро G.L., Pernigo M.A., Tredicci J.R., Narducci L. M. and Bandy D. K. // 1988 Optics Communications. 68. 63.
  42. Green C., Mindlin G.B., D’Angelo E.J., Solari H.G. and Tredicce J.R. // 1990. Phys.Rev.Lett. 65. 3124.
  43. Stanley W.D. // Digital Signal Processing. 1975. Reston Publishing Company, Inc.
  44. Rееd I.S., Lan L.S. 1994. // Journal оf Visual Communication and Image Representation. 5. 304.
  45. Carevic Р., Caelli Т. // 1997. Graphical Models and Image Processing. 59. 27.
  46. Wolf S.G., Ginosar R., Zeevi Y.Y. — // 1998. Journal оf Visual Communication and Image Representation. 9. 25.
  47. Alessandro G., Орро G.L. // 1992. Optics Communications. 88. 130.
  48. Konukhov А.L., Ryabinina M.V., Veshneva V., Melnikov L.A. // 1999. Proc. SPIE. 3726. 237.
  49. Konukhov A.L, Ryabinina M.V., Veshneva LV., Melnikov LA. // 2001. Journal оf Optics В: Quantum & Semicl. Optics. 3. S209-S214.
  50. Gilmore R. Catastrophe theory for scientists and engineers. 1981. A WileyInterscience Publication John Wiley & Sons. 1981.
  51. Melnikov L.A., Konukhov A.L, Ryabinina M.V. // 1998. Quantum and Semiclassical Optics. 10. 167.
  52. Moser J.K. // Lectures оn Hamiltonian systems. 1968. Мет. Amer. Math. Soc.
  53. Bruno A.D. // 1979 M.: Nauka. 256 p.
  54. Parkins A.S. and Walls D.F. The physics of trapped dilute-gas Bose-Einstein condensates // Phys. Reports, 303, pp.1-80,1998.
  55. Dalfovo F., Giorgini S., Pitaevskii L.P. and Stringari S. Theory оf Bose-Einstein condensation in trapped gases // Rev. Mod. Phys, 1, pp. 463-512, 1999.
  56. Courteille Ph.W. ‚ Bagnato V.S. and Yukalov V.I. Bose-Einstein condensation оf trapped atomic gases // Laser Physics,{textbf 11}, pp. 659-800, 2001.
Поступила в редакцию: 
19.06.2002
Принята к публикации: 
28.07.2002
Опубликована онлайн: 
11.01.2024
Опубликована: 
30.09.2002
  • 425 просмотров