Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Журнал технической физики

Столкновение одноцикловых и субцикловых аттосекундных световых импульсов в нелинейной резонансной среде

Р. М. Архипов, М.В. Архипов, А.В. Пахомов, D. O. Zhiguleva, Н.Н. Розанов

Published Jan 1, 2018• 1 citation
Publisher

Abstract

Теоретически на основе численного решения системы уравнений Максвелла-Блоха изучено cтолкновение предельно-коротких одноцикловых и униполярных субцикловых импульсов в нелинейной резонансной среде в условиях, когда взаимодействие света со средой когерентное.Рассмотрена динамика электрического поля, светоиндуцированных структур поляризации и

DOI
10.21883/os.2018.04.45753.287-17

Related papers

Нелинейные эффекты при распространении лазерных импульсов в среде двухуровневых атомов

Чернова, Наталья

Объект исследования – двухуровневый атом. Цель работы – теоретическое исследование нелинейных эффектов при распространении лазерных импульсов в среде двухуровневых атомов. В результате исследования создана математическая модель взаимодействия лазерного излучения со средой двухуровневых атомов, проведен анализ распространения коротких лазерных импульсов в оптически плотной среде, изучено влияние процессов релаксации атомных уровней на изменение площади импульса при его распространении в среде. Результат работы – зависимости, устанавливающие как параметры излучения и среды определяют динамику площади импульса в соответствии с теоремой площадей Мак–Колла–Хана. Полученные результаты позволяют лучше понять процессы когерентного взаимодействия излучения с резонансными средами и могут быть использованы при анализе систем оптической обработки информации. Применялись информационно – коммуникационные технологии для поиска и анализа литературы. Использована прикладная программа Python для численного моделирования процессов взаимодействия и визуализации полученных результатов.

•Jan 1, 2025•0 citations

НЕЛИНЕЙНЫЙ ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЙ ОТКЛИК ГАЗОВОЙ СРЕДЫ В РЕЖИМЕ СТАБИЛИЗАЦИИ АТОМОВ В СИЛЬНОМ ПОЛЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

Е.А. Волкова, А.М. Попов, О. В. Тихонова

Методом прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера исследуется нелинейный поляризационный отклик квантовой системы, моделирующей атом серебра, в поле высокоинтенсивного излучения ИК- и УФ-диапазонов частот. Определены области применимости теории возмущений и разложения поляризации по степеням поля. Анализируется вклад возбужденных атомов и электронов в континууме в величину отклика на частоте воздействующего поля, возникающий как результат процессов возбуждения и фотоионизации. Рассматриваются особенности нелинейного отклика на внешнее поле в условиях реализации режима стабилизации атома.

Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики•Mar 19, 2013•0 citations

Квазивырожденное четырехволновое взаимодействие в прозрачной наносреде при больших коэффициентах преобразования

Овчинникова М. А., Овчинникова М. А., Валерий Владимирович Ивахник

В работе проведен анализ пространственных характеристик вырожденного четырехволнового преобразователя излучения в схеме с попутными волнами накачки и квазивырожденного четырехволнового преобразователя в схеме со встречными волнами накачки. В качестве оптически нелинейной среды рассмотрена прозрачная двухкомпонентная среда, состоящая из жидкости и растворенных в ней наночастиц. Получены аналитические выражения, описывающие пространственные спектры температурных решеток, спектры объектной волны в прозрачной среде в схеме с попутными волнами накачки при условиях отвода тепла от граней нелинейного слоя, неизменности температуры на гранях. Получена система дифференциальных уравнений третьего порядка, описывающая связь между пространственными спектрами объектной и сигнальной волн при квазивырожденном взаимодействии в схеме со встречными волнами накачки при учете большого коэффициента отражения. Для четырехволнового преобразователя излучения в схеме с попутными волнами накачки показано возникновение провалов в модул

•Jan 1, 2017•0 citations

Распространение лазерных импульсов в оптически плотных средах трехуровневых атомов

Гуляев, Алексей

Объект исследования — трёхуровневая атомная система. Цель работы — cоздать математическую модель взаимодействия лазерного излучения с оптически плотной средой трёхуровневых атомов. В результате исследования разработана и численно реализована математическая модель, описывающая динамику взаимодействия когерентного лазерного излучения с ансамблем трёхуровневых атомов в условиях оптически плотной среды. Модель основана на решении системы уравнений для элементов матрицы плотности совместно с уравнениями Максвелла для медленно меняющихся амплитуд взаимодействующих полей. Получены зависимости пространственно-временной эволюции интенсивности зондирующего импульса и населённостей энергетических уровней атомов при различных параметрах системы, таких как начальные интенсивности и длительности импульсов, отстройки частот от резонанса и оптическая толщина среды. Проанализировано влияние этих параметров на эффективность взаимодействия и формирование когерентных эффектов, таких как электромагнитно-индуцированная прозрачность и когерентное пленение населенностей. Применялись информационно-коммуникационные технологии для численного моделирования и анализа полученных данных. Использованы прикладные программы: MATLAB, язык программирования Python с библиотеками SciPy, NumPy для решения системы дифференциальных уравнений и визуализации результатов. Проведен поиск информации в глобальных компьютерных сетях для анализа существующих теоретических моделей и экспериментальных данных.

•Jan 1, 2025•0 citations

О некоторых новых возможностях управления квантовыми системами с помощью униполярных предельно коротких импульсов

Р. М. Архипов, М.В. Архипов, А.В. Пахомов +1 more

На основании приближенного решения уравнения Шредингера изучено воздействие пары предельно коротких, субцикловых импульсов малой амплитуды на квантовую систему. Показано, что в случае, когда длительность импульсов короче обратных частот атомных переходов, вероятность переходов между уровнями определяется электрической площадью импульса и временной задержкой между ними. Как следствие этого факта, униполярный импульс по сравнению с биполярным способен оказывать более эффективное воздействие на систему, а последовательность импульсов реализует селективное воздействие на квантовые объекты, несмотря на нерезонансный характер взаимодействия. Ключевые слова: предельно короткие импульсы, униполярные импульсы, аттосекундные импульсы.

Журнал технической физики•Dec 20, 2019•1 citation

О моделировании спектрального неоднородного уширения

В. В. Козлов, Н. Н. Розанов

Стандартный подход к моделированию эффектов неоднородного спектрального уширения в среде, состоящей из двухуровневых или многоуровневых систем, заключается в вычислении микроскопической поляризации (дипольного момента одиночной системы) как функции частотной расстройки и дальнейшем усреднении этой величины по расстройкам с соответствующим весом. Это и приводит к макроскопической поляризации, фигурирующей в уравнениях Максвелла электродинамики сплошной среды. Здесь мы изучаем и развиваем альтернативный метод вычисления макроскопической поляризации, предложенный недавно Н.В. Высотиной, Н.Н. Розановым и В.Е. Семеновым [Опт. и спектр. 2009. Т. 106. № 5. С. 793–797] и предназначенный для решения задач вычислительной квантовой оптики. В этом подходе частотная расстройка рассматривается как стохастическая функция координат, в одномерных задачах – продольной координаты z. На каждом эволюционном шаге микроскопическая поляризация вычисляется для фиксированного случайным образом выбранного значения расстройки. Тем самым при вычислении макроскопической поляризации отпадает необходимость в дополнительном усреднении по расстройкам, которое заменяется усреднением по пространственным координатам, естественным образом выполняемым при описании распространения излучения через ансамбль квантовых систем. Это радикально сокращает объем вычислений, в особенности в рамках метода конечных разностей во временнoй области (FDTD).

Оптика и спектроскопия•Jan 1, 2014•2 citations
Теоретически на основе численного решения системы уравнений Максвелла-Блоха изучено cтолкновение предельно-коротких одноцикловых и униполярных субцикловых импульсов в нелинейной резонансной среде в условиях, когда взаимодействие света со средой когерентное.Рассмотрена динамика электрического поля, светоиндуцированных структур поляризации и
Объект исследования – двухуровневый атом. Цель работы – теоретическое исследование нелинейных эффектов при распространении лазерных импульсов в среде двухуровневых атомов. В результате исследования создана математическая модель взаимодействия лазерного излучения со средой двухуровневых атомов, проведен анализ распространения коротких лазерных импульсов в оптически плотной среде, изучено влияние процессов релаксации атомных уровней на изменение площади импульса при его распространении в среде. Результат работы – зависимости, устанавливающие как параметры излучения и среды определяют динамику площади импульса в соответствии с теоремой площадей Мак–Колла–Хана. Полученные результаты позволяют лучше понять процессы когерентного взаимодействия излучения с резонансными средами и могут быть использованы при анализе систем оптической обработки информации. Применялись информационно – коммуникационные технологии для поиска и анализа литературы. Использована прикладная программа Python для численного моделирования процессов взаимодействия и визуализации полученных результатов.
Методом прямого численного интегрирования нестационарного уравнения Шредингера исследуется нелинейный поляризационный отклик квантовой системы, моделирующей атом серебра, в поле высокоинтенсивного излучения ИК- и УФ-диапазонов частот. Определены области применимости теории возмущений и разложения поляризации по степеням поля. Анализируется вклад возбужденных атомов и электронов в континууме в величину отклика на частоте воздействующего поля, возникающий как результат процессов возбуждения и фотоионизации. Рассматриваются особенности нелинейного отклика на внешнее поле в условиях реализации режима стабилизации атома.
В работе проведен анализ пространственных характеристик вырожденного четырехволнового преобразователя излучения в схеме с попутными волнами накачки и квазивырожденного четырехволнового преобразователя в схеме со встречными волнами накачки. В качестве оптически нелинейной среды рассмотрена прозрачная двухкомпонентная среда, состоящая из жидкости и растворенных в ней наночастиц. Получены аналитические выражения, описывающие пространственные спектры температурных решеток, спектры объектной волны в прозрачной среде в схеме с попутными волнами накачки при условиях отвода тепла от граней нелинейного слоя, неизменности температуры на гранях. Получена система дифференциальных уравнений третьего порядка, описывающая связь между пространственными спектрами объектной и сигнальной волн при квазивырожденном взаимодействии в схеме со встречными волнами накачки при учете большого коэффициента отражения. Для четырехволнового преобразователя излучения в схеме с попутными волнами накачки показано возникновение провалов в модул
Объект исследования — трёхуровневая атомная система. Цель работы — cоздать математическую модель взаимодействия лазерного излучения с оптически плотной средой трёхуровневых атомов. В результате исследования разработана и численно реализована математическая модель, описывающая динамику взаимодействия когерентного лазерного излучения с ансамблем трёхуровневых атомов в условиях оптически плотной среды. Модель основана на решении системы уравнений для элементов матрицы плотности совместно с уравнениями Максвелла для медленно меняющихся амплитуд взаимодействующих полей. Получены зависимости пространственно-временной эволюции интенсивности зондирующего импульса и населённостей энергетических уровней атомов при различных параметрах системы, таких как начальные интенсивности и длительности импульсов, отстройки частот от резонанса и оптическая толщина среды. Проанализировано влияние этих параметров на эффективность взаимодействия и формирование когерентных эффектов, таких как электромагнитно-индуцированная прозрачность и когерентное пленение населенностей. Применялись информационно-коммуникационные технологии для численного моделирования и анализа полученных данных. Использованы прикладные программы: MATLAB, язык программирования Python с библиотеками SciPy, NumPy для решения системы дифференциальных уравнений и визуализации результатов. Проведен поиск информации в глобальных компьютерных сетях для анализа существующих теоретических моделей и экспериментальных данных.
На основании приближенного решения уравнения Шредингера изучено воздействие пары предельно коротких, субцикловых импульсов малой амплитуды на квантовую систему. Показано, что в случае, когда длительность импульсов короче обратных частот атомных переходов, вероятность переходов между уровнями определяется электрической площадью импульса и временной задержкой между ними. Как следствие этого факта, униполярный импульс по сравнению с биполярным способен оказывать более эффективное воздействие на систему, а последовательность импульсов реализует селективное воздействие на квантовые объекты, несмотря на нерезонансный характер взаимодействия. Ключевые слова: предельно короткие импульсы, униполярные импульсы, аттосекундные импульсы.
Стандартный подход к моделированию эффектов неоднородного спектрального уширения в среде, состоящей из двухуровневых или многоуровневых систем, заключается в вычислении микроскопической поляризации (дипольного момента одиночной системы) как функции частотной расстройки и дальнейшем усреднении этой величины по расстройкам с соответствующим весом. Это и приводит к макроскопической поляризации, фигурирующей в уравнениях Максвелла электродинамики сплошной среды. Здесь мы изучаем и развиваем альтернативный метод вычисления макроскопической поляризации, предложенный недавно Н.В. Высотиной, Н.Н. Розановым и В.Е. Семеновым [Опт. и спектр. 2009. Т. 106. № 5. С. 793–797] и предназначенный для решения задач вычислительной квантовой оптики. В этом подходе частотная расстройка рассматривается как стохастическая функция координат, в одномерных задачах – продольной координаты z. На каждом эволюционном шаге микроскопическая поляризация вычисляется для фиксированного случайным образом выбранного значения расстройки. Тем самым при вычислении макроскопической поляризации отпадает необходимость в дополнительном усреднении по расстройкам, которое заменяется усреднением по пространственным координатам, естественным образом выполняемым при описании распространения излучения через ансамбль квантовых систем. Это радикально сокращает объем вычислений, в особенности в рамках метода конечных разностей во временнoй области (FDTD).