TY - JOUR

T1 - Негармонические пространственные структуры разности населенностей, создаваемые униполярными прямоугольными импульсами в резонансной среде

AU - Архипов, Ростислав Михайлович

AU - Архипов, Михаил Викторович

AU - Пахомов, Антон Владимирович

AU - Дьячкова, Ольга Олеговна

AU - Розанов, Николай Николаевич

PY - 2022/11/25

Y1 - 2022/11/25

N2 - In the case of coherent interaction with a medium of extremely short light pulses from a carrier of a harmonic form (when the pulse durations are shorter than the population relaxation times T_1 and polarization T_2 of the medium), electromagnetically induced gratings (EMIGs) of the population difference, which have a pronounced harmonic dependence on the coordinates, may appear in it. These structures can occur when pulses do not overlap at the same time or overlap in the medium. Recently, the possibility of obtaining unipolar electromagnetic pulses of the optical and adjacent ranges of non-harmonic shape, for example, rectangular and triangular, with a duration less than or comparable to the duration of the PCR in this range, has attracted interest. In this work, using the numerical solution of the system of Maxwell-Bloch equations, we study EMIG induced by rectangular attosecond pulses in a two-level resonant medium. The possibility of inducing an EMIG of a non-harmonic form in the form of light-induced channels, a kind of microresonators, with a size of the order of the wavelength of the resonant transition of the medium, whose parameters can be controlled, for example, by the amplitude of the incident pulses, is shown. It has been suggested that it is possible to create an EMIG of a predetermined non-harmonic form only in the general case of using unipolar pulses. При когерентном взаимодействии со средой предельно коротких световых импульсов (ПКИ) с несущей гармонической формы (когда длительности импульсов меньше времен релаксации населенности T 1 и поляризации T 2 среды) в ней возможно возникновение электромагнитно индуцированных решеток (ЭМИР) разности населенностей, имеющих выраженную гармоническую зависимость от координат. Данные структуры могут возникать, когда импульсы одномоментно не перекрываются или перекрываются в среде. В последнее время вызывает интерес возможность получения униполярных электромагнитных импульсов оптического и прилегающих диапазонов негармонической формы, например, прямоугольной и треугольной с длительностью меньше или сравнимой с длительностью ПКИ в данном диапазоне. В данной работе с помощью численного решения системы уравнений Максвелла-Блоха изучаются ЭМИР, наводимые прямоугольными аттосекундными импульсами в двухуровневой резонансной среде. Показана возможность наведения ЭМИР негармонической формы в виде светоиндуцированных каналов, своеобразных микрорезонаторов, с размером порядка длины волны резонансного перехода среды, параметры которых можно регулировать, например, амплитудой падающих импульсов. Высказано предположение, что возможно создание ЭМИР наперед заданной негармонической формы только в общем случае использования униполярных импульсов. Ключевые слова: аттосекундные импульсы, униполярные импульсы, прямоугольные импульсы, электромагнитно индуцированные решетки, волны поляризации, светоиндуцированные микрорезонаторы.

AB - In the case of coherent interaction with a medium of extremely short light pulses from a carrier of a harmonic form (when the pulse durations are shorter than the population relaxation times T_1 and polarization T_2 of the medium), electromagnetically induced gratings (EMIGs) of the population difference, which have a pronounced harmonic dependence on the coordinates, may appear in it. These structures can occur when pulses do not overlap at the same time or overlap in the medium. Recently, the possibility of obtaining unipolar electromagnetic pulses of the optical and adjacent ranges of non-harmonic shape, for example, rectangular and triangular, with a duration less than or comparable to the duration of the PCR in this range, has attracted interest. In this work, using the numerical solution of the system of Maxwell-Bloch equations, we study EMIG induced by rectangular attosecond pulses in a two-level resonant medium. The possibility of inducing an EMIG of a non-harmonic form in the form of light-induced channels, a kind of microresonators, with a size of the order of the wavelength of the resonant transition of the medium, whose parameters can be controlled, for example, by the amplitude of the incident pulses, is shown. It has been suggested that it is possible to create an EMIG of a predetermined non-harmonic form only in the general case of using unipolar pulses. При когерентном взаимодействии со средой предельно коротких световых импульсов (ПКИ) с несущей гармонической формы (когда длительности импульсов меньше времен релаксации населенности T 1 и поляризации T 2 среды) в ней возможно возникновение электромагнитно индуцированных решеток (ЭМИР) разности населенностей, имеющих выраженную гармоническую зависимость от координат. Данные структуры могут возникать, когда импульсы одномоментно не перекрываются или перекрываются в среде. В последнее время вызывает интерес возможность получения униполярных электромагнитных импульсов оптического и прилегающих диапазонов негармонической формы, например, прямоугольной и треугольной с длительностью меньше или сравнимой с длительностью ПКИ в данном диапазоне. В данной работе с помощью численного решения системы уравнений Максвелла-Блоха изучаются ЭМИР, наводимые прямоугольными аттосекундными импульсами в двухуровневой резонансной среде. Показана возможность наведения ЭМИР негармонической формы в виде светоиндуцированных каналов, своеобразных микрорезонаторов, с размером порядка длины волны резонансного перехода среды, параметры которых можно регулировать, например, амплитудой падающих импульсов. Высказано предположение, что возможно создание ЭМИР наперед заданной негармонической формы только в общем случае использования униполярных импульсов. Ключевые слова: аттосекундные импульсы, униполярные импульсы, прямоугольные импульсы, электромагнитно индуцированные решетки, волны поляризации, светоиндуцированные микрорезонаторы.

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/a39cdc18-8e35-33c9-bdc1-3886bbfdd426/

U2 - 10.21883/OS.2022.11.53777.4135-22

DO - 10.21883/OS.2022.11.53777.4135-22

M3 - статья

VL - 130

SP - 1707

EP - 1714

JO - ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ

JF - ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ

SN - 0030-4034

IS - 11

ER -