Все большее значение сейчас приобретают системы с распределенной обратной связью (световые волны непрерывно взаимодействуют во многих сечениях нелинейной среды) 31, 106 .*) Необходимо отметить, что гистерезисный вид зависимости I вых от I вх еще не означает, что система обладает ОБ; в частности, это относится к импульсным системам, причем не только нелинейным, но и даже линейным с дисперсией 7 .*) Достигаемые здесь скорости переключения обычно невелики 12 .**) В частности, была продемонстрирована работа оптического транзистора на ЖК 78 .*) Этот расчет ограничивает применимость (1) случаем малой интенсивности света (ср.с 98 ), когда еще можно пользоваться принципом суперпозиции.
Все большее значение сейчас приобретают системы с распределенной обратной связью (световые волны непрерывно взаимодействуют во многих сечениях нелинейной среды) 31, 106 .) Необходимо отметить, что гистерезисный вид зависимости I вых от I вх еще не означает, что система обладает ОБ; в частности, это относится к импульсным системам, причем не только нелинейным, но и даже линейным с дисперсией 7 .) Достигаемые здесь скорости переключения обычно невелики 12 .**) В частности, была продемонстрирована работа оптического транзистора на ЖК 78 .*) Этот расчет ограничивает применимость (1) случаем малой интенсивности света (ср.с 98 ), когда еще можно пользоваться принципом суперпозиции.
2 + 621.315.5921(048)В. С. Днепровский.Оптическая бистабильность в полупроводниках.Явление оптической бистабильности (ОБ) определяется совокупностью статических и динамических процессов в нелинейных системах с обратной связью (ОС).ОБ система может иметь два устойчивых состояния для выходного сигнала при одном значении входного 1 .ОБ представляет интерес как с практической точки зрения для создания безынерционных оптических транзисторов, переключателей, элементов памяти и других оптоэлектронных устройств 3 , так и для изучения нелинейных оптических процессов, определяющих бистабильное поведение систем: ОС позволяет зарегистрировать нелинейный процесс при относительно малых уровнях возбуждения.Наиболее перспективным материалом для ОБ устройств можно считать полупроводники, имеющие большие значения нелинейных восприимчивостей.Обычно ОБ элемент представляет собой резонатор Фабри -Перо, заполненный нелинейной средой.Под действием светового потока изменяется коэффициент преломления вещества и соответственно длина оптического пути резонатора.Пропускание резонатора становится нелинейным (рис. 1) -• возникают области дифференциального усиления, ограничения, гистерезис 3 .Рассмотрим только собственную *) ОБ в пассивных полупроводниковых системах, в которых нелинейность усилена резонансными процессами.За счет кулоновского взаимодействия между электронами и дырками в полупроводнике возникают одно-и двухфотонные резонансы, связанные с образованием экситонов и экситонных молекул.1. ОБ при экситонном резонансе обнаружена в резонаторах Фабри -Перо из GaAs 4 и GaSe 3 * 5 в случае, когда длина волны возбуждающего излучения отстроена от пика линии экситонного поглощения к > к ех ; кк ех ~ ~ Ак, где Ак -полуширина линии.При этом происходит «насыщение» экситонного перехода, связанное с процессами неупругого экситон-экситонного и экситон-электронного рассеяния, с экранированием экситонов, с переходом Мотта х > в .Меняется поляризуемость, связанная с экситонным резонансом.С ростом уровня возбуждения в области к > к ех уменьшается коэффициент преломления.Значительная нелинейность, связанная с экситонным переходом, и бистабильное поведение эталонов, работающих при комнатной (!) температуре, зарегистрированы в сверхрешетке в системе
Показана возможность реализации элементов квантовых вычислений в жидких кристаллах (ЖК) за счет использования ЯМР, топологических дефектов и нелинейно-оптических эффектов.Основное внимание уделяется возможности формирования бифотона при использовании нелинейно-оптического эффекта в сегнетоэлектрическом нематическом жидком кристалле (СЭ НЖК), который имеет полярное упорядочение, большую диэлектрическую проницаемость и значительный нелинейнооптический отклик.Показана принципиальная возможность создания матричного устройства с множеством кубитов и управления фазой одного из лучей.Достоинством ЖК являются малое управляющее напряжение, высокая чувствительность оптического отклика к управляющему сигналу, простота изготовления устройств с высоким пространственным разрешением, низкое время переключения оптического отклика; возможность управления не только электронным, но световым сигналом.Сформулированы задачи, которые необходимо решить для практической реализации квантовых вычислений на основе ЖК.Это разработка методов генерации и обнаружения единичных фотонов, управление свойствами СЭ НЖК, стабилизация температуры.Проанализированы проблемы использования ЖК для квантовых вычислений.Приведены сведения об аналогичных системах -
1. Введение.К настоящему времени, благодаря интенсивному раз витию лазеров, появилась возможность практического исследования в широком диапазоне частот излучения нелинейного взаимодействия атомных систем с электромагнитным излучением.Результатами такого взаимодействия может быть, в частности, нелинейное рассеяние света и многофотонная ионизация.Имеются обширные теоретические и экспериментальные исследова ния нелинейного взаимодействия атомов с сильным световым полем 3].Настоящий обзор посвящен нелинейным процессам в отрица тельных ионах, которые исследованы значительно менее подробно.Следует отметить, что энергия сродства атома к электрону всегда меньше его первого потенциала ионизации.Следовательно, для излуче ния лазера с определенной частотой процесс нелинейного фотораспада отрицательного иона всегда имеет меньший порядок нелинейности, чем процесс ионизации атома.В табл.I приведены степени нелинейности фотораспада различных отрицательных ионов для частот излучения различных лазеров.Указанные в табл.I энергии сродства взяты из ра боты [4].Остановимся сравнительно кратко на особенностях строения отри цательных ионов.Принципиальное отличие отрицательных ионов от атомов заключается в строении внешней оболочки, которая может содержать p или электрон.При переходе к внутренним оболочкам отличия отрицательного иона от атома стира ются.Поэтому всюду, где это не будет нарушать целостности изложе
Туннельный эффект рассматривается с точки зрения локального реализма. Сделан вывод о том, что квантовый объект, туннелирующий через потенциальный барьер, нельзя интерпретировать как материальную точку, потому что такая интерпретация противоречит невозможности движения быстрее скорости света в вакууме. Такого противоречия не возникает, если квантовый объект рассматривать как сплошную среду, образованную материальными полями. Показано, что закон динамики механического движения этих полей материи может быть выведен из закона квантовой эволюции в форме интеграла по траекториям. Анализ процесса туннелирования показывает, что этот закон динамики имеет форму принципа наименьшего действия с комплексной временной переменной. Используемый здесь подход позволяет не только придать физическую интерпретацию туннельному эффекту, согласующуюся со специальной теорией относительности, но также описать широкий круг квантовых явлений, для которых традиционные методы исследования неосуществимы.
Работа посвящена исследованию эффективности четырехволнового преобразователя излучения на тепловой нелинейности в схеме с обратной связью. Получено аналитическое выражение для пространственного спектра объектной волны в схеме с обратной связью при малом коэффициенте отражения. Для сигнальной волны от точечного источника, расположенного на передней грани нелинейной среды, построена зависимость пространственного спектра объектной волны от пространственной частоты. Рассмотрено влияние обратной связи на пространственную селективность четырехволнового преобразователя излучения. Построены зависимости амплитудного коэффициента отражения четырехволнового преобразователя излучения от интенсивности волн накачки при сопряжении кольцевым резонатором граней нелинейного слоя и при компенсации фазового набега вследствие самовоздействия волн накачки. Показано, что наличие обратной связи позволяет повысить в 4-5 раз коэффициент отражения четырехволнового преобразователя излучения. Работа изложена на 30 страницах, содержит 9 р
Показано, что в конденсаторе, который включен в цепь постоянного тока, существует электромагнитное поле и существуют потоки электромагнитной энергии. Показано также теоретически и экспериментально, что поток электромагнитной энергии продолжает циркулировать и после отключения от источника постоянного напряжения. Он остается даже тогда, когда удалены металлические обкладки, т.е. энергия конденсатора хранится в диэлектрике конденсатора даже в отсутствии зарядов. Та энергия, которая содержится в конденсаторе и которую принято считать электрической потенциальной энергией, является электромагнитной энергией, хранящейся в конденсаторе в виде стационарного потока. Ранее была описана волна-И-частица (ВИЧ) как альтернатива волне-частице в квантовой механике, в отличие от которой ВИЧ проявляет свойства и волны, и частицы одновременно (а не попеременно в зависимости от условий, трактуемых в квантовой механике). Предполагается, что реальные элементарные частицы представляю собой ВИЧ. Сама ВИЧ – это стоячая электромагнитная волна в объеме куба, не имеющая физических границ, но сохраняющая свои форму, объем, энергию, массу и импульс. В частности, фотон – это ВИЧ. Переменное электромагнитное поле переносится фотонами. Для статического поля не найдено реальных частиц-носителей (или «держателей») этого поля. В квантовой механике этим целям служит виртуальный фотон. Но, если мы хотим закрыть все вопросы реальными частицами, то необходимо обнаружить (кроме ВИЧ) держатель статического поля. Кроме того, ВИЧ не может быть электрическим зарядом, поскольку в нем пульсирует переменная электромагнитная волна. Обе эти функции выполняет описываемая ниже «конструкция». Это оказывается возможным, если принять во внимание отмеченный перед этим факт – существование стационарного потока электромагнитной энергии в конденсаторе, отключенном от источника напряжения.