TY - JOUR

T1 - Решетки населенностей, создаваемые в газе атомов водорода с помощью ультрафиолетовых аттосекундных импульсов

AU - Архипов, Ростислав Михайлович

AU - Архипов, Михаил Викторович

AU - Пахомов, Антон Владимирович

AU - Артемьев, Юрий Михайлович

AU - Розанов, Николай Николаевич

PY - 2021/5

Y1 - 2021/5

N2 - The possibility of population density grating in a gas of hydrogen atoms using a pair ultraviolet (UV) attosecond pulses that do not overlap in the medium is studied. Wherein the central frequency of the pulses can both coincide with the frequency of the resonant transition 1−2 from the main state in the first excited state (the main line of the Lyman series), and be detuned from it. The results of numerical calculations are in agreement with the analytical values ​​obtained on the basis of approximate solution of Schrödinger equation using perturbation theory. It is shown that under resonant excitation the greatest efficiency of the grating is achieved with an increase in the pulse duration. When nonresonant excitation, on the contrary, the system is more efficiently excited by short quasi-unipolar subcycle pulses than bipolar multicycle pulses. The results obtained can be applicable to coherent excitation of a single atom (thin layer) using a pair of UV pulses. The possibility of controlling the modulation depth of the gratings by changing the carrier envelope phase (CEP) of attosecond pulses is shown.Исследована возможность создания решеток населенностей в газе атомов водорода с помощью пары ультрафиолетовых (УФ, UV) аттосекундных импульсов, которые не перекрываются в среде. При этом центральная частота импульсов может как совпадать с частотой резонансного перехода 1-2 из основного состояния в первое возбужденное (основная линия серии Лаймана), так и быть отстроенной от него. Результаты численных расчетов согласуются с аналитичеcкими значениями, полученными на основании приближенного решения уравнения Шредингера по теории возмущений. Показано, что при резонансном возбуждении наибольшая эффективность создания решеток достигается с увеличением длительности импульсов. При нерезонансном возбуждении, напротив, система эффективнее возбуждается короткими квазиуниполярными субцикловыми импульсами, чем биполярными многоцикловыми. Полученные результаты могут быть применимы к когерентному возбуждению единичного атома (тонкого слоя) с помощью пары UV импульсов. Показана возможность управления глубиной модуляции решеток с помощью изменения фазы (carrier envelope phase, CEP) аттосекундных импульсов. Ключевые слова: аттосекундные импульсы, светоиндуцированные решетки, атом водорода.

AB - The possibility of population density grating in a gas of hydrogen atoms using a pair ultraviolet (UV) attosecond pulses that do not overlap in the medium is studied. Wherein the central frequency of the pulses can both coincide with the frequency of the resonant transition 1−2 from the main state in the first excited state (the main line of the Lyman series), and be detuned from it. The results of numerical calculations are in agreement with the analytical values ​​obtained on the basis of approximate solution of Schrödinger equation using perturbation theory. It is shown that under resonant excitation the greatest efficiency of the grating is achieved with an increase in the pulse duration. When nonresonant excitation, on the contrary, the system is more efficiently excited by short quasi-unipolar subcycle pulses than bipolar multicycle pulses. The results obtained can be applicable to coherent excitation of a single atom (thin layer) using a pair of UV pulses. The possibility of controlling the modulation depth of the gratings by changing the carrier envelope phase (CEP) of attosecond pulses is shown.Исследована возможность создания решеток населенностей в газе атомов водорода с помощью пары ультрафиолетовых (УФ, UV) аттосекундных импульсов, которые не перекрываются в среде. При этом центральная частота импульсов может как совпадать с частотой резонансного перехода 1-2 из основного состояния в первое возбужденное (основная линия серии Лаймана), так и быть отстроенной от него. Результаты численных расчетов согласуются с аналитичеcкими значениями, полученными на основании приближенного решения уравнения Шредингера по теории возмущений. Показано, что при резонансном возбуждении наибольшая эффективность создания решеток достигается с увеличением длительности импульсов. При нерезонансном возбуждении, напротив, система эффективнее возбуждается короткими квазиуниполярными субцикловыми импульсами, чем биполярными многоцикловыми. Полученные результаты могут быть применимы к когерентному возбуждению единичного атома (тонкого слоя) с помощью пары UV импульсов. Показана возможность управления глубиной модуляции решеток с помощью изменения фазы (carrier envelope phase, CEP) аттосекундных импульсов. Ключевые слова: аттосекундные импульсы, светоиндуцированные решетки, атом водорода.

UR - https://www.mendeley.com/catalogue/d71bbacd-ba77-33db-b909-6d781df60ef7/

U2 - 10.21883/OS.2021.05.50890.1842-21

DO - 10.21883/OS.2021.05.50890.1842-21

M3 - статья

VL - 129

SP - 627

EP - 633

JO - ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ

JF - ОПТИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ

SN - 0030-4034

IS - 5

ER -