Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

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


Для цитирования:

Андреев А. В., Шатлин С. Л. Сверхизлучение двухкомпонентных пространственно неоднородных сред // Известия вузов. ПНД. 1997. Т. 5, вып. 2. С. 35-47. DOI: 10.18500/0869-6632-1997-5-2-35-47

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 0)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
535.3

Сверхизлучение двухкомпонентных пространственно неоднородных сред

Авторы: 
Андреев Андрей Викторович, Университет Иннополис
Шатлин Сергей Леонидович, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Аннотация: 

Двухкомпонентные сверхизлучающие среды состоят из смеси квазирезонансных атомов, отличающихся величиной дипольного момента перехода. Атомы с менышим дипольным моментом находятся изначально в возбужденном состоянии и являются усиливающими, тогда как атомы с большим дипольным моментом являются поглощающими, так как в начальный момент они пребывают в основном состоянии. Варьируя концентрацию резонансно поглощающего компонента, можно более чем на порядок повысить интенсивность импульсов сверхизлучения, по сравнению со случаем однокомпонентной среды, состоящей только из усиливающих атомов. В настоящей работе показано, что параметры импульсов сверхизлучения двухкомлонентной среды зависят не только от концентрации резонансно поглощающего компонента, но и от профиля ее распределения. Используя указанные зависимости, можно еще нa порядок повысить интенсивность импульсов сверхизлучения и сократить их длительность. Физический механизм такого увеличения интенсивности и сокращения длительности импульсов состоит в возможности эффективной селекции пространственных мод генерации в пространственно неоднородных средах. Обсуждаются также алгоритмы, с помощью которых проводились численные эксперименты. Показано, что к данному классу задач применимы методы повышенного порядка точности.

Ключевые слова: 
Благодарности: 
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Конкурсного центра фундаментального естествознания Гособразования РФ (шифр проекта 95-0-5.5-177).
Список источников: 
  1. Ханин Я.И. Динамика квантовых генераторов. М.: Советское радио, 1975.
  2. Крюков П.Г., Летохов B.C. Распространение импульса света B резонансно усиливающей (поглощающей) среде // УФН. 1969. Т. 99, № 2. С. 169.
  3. Андреев A.B., Полевой П.В. Сверхизлучение двухкомпонентных сред // Письма в ЖЭТФ. 1993. Т. 57, № 2. С. 99.
  4. Andreev AV, Polevoy PV. Superradiance of two—component media. Quantum Optics. 1994;6:57-72.
  5. Андреев A.B., Полевой П.В. Генерация ультракоротких импульсов двухкомпонентными сверхизлучающими средами // Квантовая электроника. 1993. Т. 20, № 10. С. 991.
  6. Andreev AV, Polevoy PV. Superradiance in IR and optical transitions of molecules. Infrared Phys. Tech. 1995;36(1):15-23. DOI: 10.1016/1350-4495(94)00049-Q.
  7. Андреев A.B., Полевой П.В. Динамика усиления и распространения импульсов в двухкомпонентных средах // ЖЭТФ. 1994. Т. 106, № 5. С. 1343.
  8. Андреев A.B., Полевой П.В. Сверхизлучение двухкомпонентных квазирезонансных сред // Квантовая электроника. 1996. Т. 23. С. 647.
  9. Andreev AV, Emelyanov VI, Ilinskii YaA. Cooperative Effects in Optics. Bristol: IOP Publishing; 1993. 467 p.
  10. Марчук Г.И., Шайдуров B.B. Повышение точности разностных схем. М.: Наука, 1979.
  11. Методы оптимизации и их приложения. Ч. 2. Оптимальное управление / Под ред. О.В. Васильева, В.А. Срочко, B.A. Телецкого. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1990.
  12. Ермольев Ю.М., Гуленко В.П., Царенко Т.И. Конечно-разностный метод в задачах оптимального управления. Киев: Наукова думка, 1978.
  13. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. М.:Наука, 1988.
  14. Болтянский В.Г. Оптимальное управление дискретными системами. М.:Наука, 1979.
Поступила в редакцию: 
25.12.1996
Принята к публикации: 
25.03.1997
Опубликована: 
17.07.1997