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

ZhETF Pisma Redaktsiiu

Расщепление спектра селективного отражения при резонансном оптическом насыщении дипольно-уширенного атомного перехода

Vladimir A. Sautenkov, S. A. Saakan, Andrey A. Bobrov, B. B. Zelener

Published Jan 1, 2025• 0 citations
Publisher

Abstract

Исследовалось нелинейное селективное отражение от границы между прозрачным диэлектриком и парами Rb высокой плотности, где дипольное уширение рабочего перехода 5S−5P значительно превышало вклад доплеровской ширины. В эксперименте использовались перестраиваемый пробный лазер и лазер накачки с фиксированной частотой. При высокой интенсивности насыщающего излучения в спектре отражения появлялся провал, который приводил к расщеплению спектра на два симметричных резонанса. Величина расщепления совпадала с удвоенной частотой Раби. Наблюдение узкой структуры, соответствующей одетым атомным состояниям, открывает дополнительные возможности изучения многочастичных взаимодействий.

DOI
10.7868/s3034576625090132

Related papers

ПЕРЕНОС ИЗЛУЧЕНИЯ В АТОМНЫХ ПАРАХ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ОТСТРОЙКЕ ПРОБНОГО ЛАЗЕРА ОТ РЕЗОНАНСНОГО ПЕРЕХОДА

Vladimir A. Sautenkov, I. D. Arshinova, А. А. Бобров +3 more

В работе исследован процесс переноса резонансного излучения в плотных парах рубидия при различных отстройках пробного лазера от атомного перехода 5S1/2 5P3/2. При рабочей атомной концентрации спектральная полуширина перехода составляла 4 ГГц. Непрерывный пробный лазер имел ширину спектра 1 МГц. Пробные импульсы длительностью 1 мс и частотой повторения 1 кГц формировались акустооптическим модулятором. Из-за пленения излучения время жизни возбужденных атомов намного превышало время спонтанного распада 26 нс. В диапазоне отстроек от 16 ГГц до 220 ГГц время линейно возрастало от нс до нс. Большое время жизни возбуждения позволяет значительно увеличить эффективность оптического насыщения атомных газовых сред.

Международный научно-исследовательский журнал•Apr 17, 2020•1 citation

Расщепление сверхкороткого импульса при резонансном отражении от тонкой плёнки

Юревич, Ю.В., Юревич, В.А., E. V. Timoshchenko

Моделируется нелинейный динамический эффект – расщепление короткого светового импульса, отражаемого тонким слоем плотной резонансной среды. Эффект возникает как результат когерентного взаимодействия, развивающегося в условиях динамичной фазовой перестройки поля лазерного импульса и поляризованности среды тонкого слоя. Решающим фактором развития процесса расщепления является эффект фазового смещения, обусловленный влиянием \n ближних дипольных взаимодействий на контур линии поглощения.

•Jan 1, 2015•0 citations

Характеристики четырехволнового преобразователя излучения, обращающего волновой фронт, в схеме с положительной обратной связью

Salavat A. Guzairov, Salavat A. Guzairov, Акимов А. А

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

•Jan 1, 2018•0 citations

Резонансная флуоресценция полярной квантовой системы в бихроматическом поле

N. N. Bogolyubov, Andrey Vladimirovich Soldatov

Исследованы спектральные свойства флуоресцентного излучения двухуровневой квантовой системы с нарушенной инверсионной пространственной симметрией, которая может быть реализована в виде модели одноэлектронного двухуровневого атома, оператор электрического дипольного момента которого имеет перманентные, не равные друг другу диагональные матричные элементы. Рассмотрен случай возбуждения этой системы бихроматическим лазерным полем, состоящим из высокочастотной резонансной компоненты с частотой, совпадающей с частотой атомного перехода, и низкочастотной компоненты, частота которой совпадает с частотой Раби высокочастотной компоненты. Показано, что, изменяя интенсивность низкочастотной компоненты, можно эффективно управлять спектральными свойствами флуоресцентного излучения системы в высокочастотном диапазоне. Обсуждаются возможные способы экспериментального обнаружения и практического использования исследованных эффектов.

Теоретическая и математическая физика•Nov 29, 2023•1 citation

Моделирование спектров возбуждения резонансной флуоресценции двух различных двухуровневых взаимодействующих наночастиц

В. А. Морозов

Проведено численное моделирование спектров возбуждения резонансной флуоресценции, связанных динамическим взаимодействием двух различных двухуровневых наночастиц. Рассматривалось возбуждение одной из частиц монохроматическим светом с частотой, близкой к частоте собственного перехода этой частицы, при интенсивности облучения, приводящего к малой заселенности ее возбуждаемого состояния. Использован формализм описания резонансной флуоресценции методом Гайтлера--Ма применительно к полной составной системе из отмеченной пары частиц и квантованного поля излучения. Полученные выражения для спектра возбуждения отражают учет поглощения фотона флуоресценции без отнесения его к излучению какой-либо одной из частиц. Выражения для спектров возбуждения при учете такого поглощении фотона флуоресценции, которое позволяет отнести его к излучению той или иной из частиц, получены на основе решения модифицированной системы уравнений метода Гайтлера--Ма, которая отражает сложение не интерферирующих амплитуд состояний поля излучения каждой частицы. Установлено, что форма спектров возбуждения стационарной резонансной флуоресценции рассматриваемых частиц определяется формой соответствующих спектров интенсивности спонтанной флуоресценции этих частиц. Ключевые слова: математическое моделирование, взаимодействующие двухуровневые наночастицы, резонансная флуоресценция, спектр возбуждения.

Оптика и спектроскопия•Jan 1, 2022•0 citations

Пространственная селективность квазивырожденного четырёхволнового преобразователя излучения на тепловой нелинейности в схеме с обратной связью при больших коэффициентах отражения

Манаков Д. С., Манаков Д. С., Акимов А. А

Работа посвящена исследованию амплитудных и пространственных ха- рактеристик квазивырожденного четырёхволнового преобразователя излуче- ния на тепловой нелинейности в схеме с обратной связью по сигнальной и объектной волнам. Для случая малого коэффициента отражения квазивырожденного четы- рёхволнового преобразователя найдено аналитическое выражение для про- странственного спектра объектной волны. Построены зависимости ампли- тудного коэффициента отражения, полуширины пространственного спектра объектной волны от нормированной интенсивности волн накачки и от отно- шения их частот при сопряжении кольцевым резонатором граней нелинейно- го слоя и при компенсации фазового набега, обусловленного самовоздейст- вием волн накачки. Работа изложена на 42 страницах, содержит 9 рисунков и одно прило- жение. Использовано 14 источников.

•Jan 1, 2021•0 citations
Исследовалось нелинейное селективное отражение от границы между прозрачным диэлектриком и парами Rb высокой плотности, где дипольное уширение рабочего перехода 5S−5P значительно превышало вклад доплеровской ширины. В эксперименте использовались перестраиваемый пробный лазер и лазер накачки с фиксированной частотой. При высокой интенсивности насыщающего излучения в спектре отражения появлялся провал, который приводил к расщеплению спектра на два симметричных резонанса. Величина расщепления совпадала с удвоенной частотой Раби. Наблюдение узкой структуры, соответствующей одетым атомным состояниям, открывает дополнительные возможности изучения многочастичных взаимодействий.
В работе исследован процесс переноса резонансного излучения в плотных парах рубидия при различных отстройках пробного лазера от атомного перехода 5S1/2 5P3/2. При рабочей атомной концентрации спектральная полуширина перехода составляла 4 ГГц. Непрерывный пробный лазер имел ширину спектра 1 МГц. Пробные импульсы длительностью 1 мс и частотой повторения 1 кГц формировались акустооптическим модулятором. Из-за пленения излучения время жизни возбужденных атомов намного превышало время спонтанного распада 26 нс. В диапазоне отстроек от 16 ГГц до 220 ГГц время линейно возрастало от нс до нс. Большое время жизни возбуждения позволяет значительно увеличить эффективность оптического насыщения атомных газовых сред.
Моделируется нелинейный динамический эффект – расщепление короткого светового импульса, отражаемого тонким слоем плотной резонансной среды. Эффект возникает как результат когерентного взаимодействия, развивающегося в условиях динамичной фазовой перестройки поля лазерного импульса и поляризованности среды тонкого слоя. Решающим фактором развития процесса расщепления является эффект фазового смещения, обусловленный влиянием \n ближних дипольных взаимодействий на контур линии поглощения.
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
Исследованы спектральные свойства флуоресцентного излучения двухуровневой квантовой системы с нарушенной инверсионной пространственной симметрией, которая может быть реализована в виде модели одноэлектронного двухуровневого атома, оператор электрического дипольного момента которого имеет перманентные, не равные друг другу диагональные матричные элементы. Рассмотрен случай возбуждения этой системы бихроматическим лазерным полем, состоящим из высокочастотной резонансной компоненты с частотой, совпадающей с частотой атомного перехода, и низкочастотной компоненты, частота которой совпадает с частотой Раби высокочастотной компоненты. Показано, что, изменяя интенсивность низкочастотной компоненты, можно эффективно управлять спектральными свойствами флуоресцентного излучения системы в высокочастотном диапазоне. Обсуждаются возможные способы экспериментального обнаружения и практического использования исследованных эффектов.
Проведено численное моделирование спектров возбуждения резонансной флуоресценции, связанных динамическим взаимодействием двух различных двухуровневых наночастиц. Рассматривалось возбуждение одной из частиц монохроматическим светом с частотой, близкой к частоте собственного перехода этой частицы, при интенсивности облучения, приводящего к малой заселенности ее возбуждаемого состояния. Использован формализм описания резонансной флуоресценции методом Гайтлера--Ма применительно к полной составной системе из отмеченной пары частиц и квантованного поля излучения. Полученные выражения для спектра возбуждения отражают учет поглощения фотона флуоресценции без отнесения его к излучению какой-либо одной из частиц. Выражения для спектров возбуждения при учете такого поглощении фотона флуоресценции, которое позволяет отнести его к излучению той или иной из частиц, получены на основе решения модифицированной системы уравнений метода Гайтлера--Ма, которая отражает сложение не интерферирующих амплитуд состояний поля излучения каждой частицы. Установлено, что форма спектров возбуждения стационарной резонансной флуоресценции рассматриваемых частиц определяется формой соответствующих спектров интенсивности спонтанной флуоресценции этих частиц. Ключевые слова: математическое моделирование, взаимодействующие двухуровневые наночастицы, резонансная флуоресценция, спектр возбуждения.
Работа посвящена исследованию амплитудных и пространственных ха- рактеристик квазивырожденного четырёхволнового преобразователя излуче- ния на тепловой нелинейности в схеме с обратной связью по сигнальной и объектной волнам. Для случая малого коэффициента отражения квазивырожденного четы- рёхволнового преобразователя найдено аналитическое выражение для про- странственного спектра объектной волны. Построены зависимости ампли- тудного коэффициента отражения, полуширины пространственного спектра объектной волны от нормированной интенсивности волн накачки и от отно- шения их частот при сопряжении кольцевым резонатором граней нелинейно- го слоя и при компенсации фазового набега, обусловленного самовоздейст- вием волн накачки. Работа изложена на 42 страницах, содержит 9 рисунков и одно прило- жение. Использовано 14 источников.