Предмет исследования.
Процесс самодифракции резонансного импульса в плотной протяженной резонансной среде, приводящий к угловой развертке выходящего излучения и последовательному излучению большой серии из N импульсов с переменной площадью в диапазоне (–3π … 0 … 3π). Импульсы излучаются из малой области фокусировки (0,1–1 мм) импульса накачки в плотной протяженной резонансной среде. Длина волны импульсов соответствует резонансному переходу D2 87Rb (длина волны 780,24 нм). Цель работы. Исследование нелинейного эффекта самодифракции лазерного импульса с цилиндрическим волновым фронтом в протяженной резонансной среде паров рубидия с целью разработки новых устройств резонансной радиофотоники с помощью лазерных методов обработки сигналов в диапазоне сверхвысокочастотного спектра.
Метод. В каустике сфокусированного пучка лазерного импульса накачки с цилиндрическим волновым фронтом создается поперечный пространственный профиль напряженности электрического поля специальной формы f(x). Импульс накачки должен иметь сходящийся (например цилиндрический) волновой фронт. Для создания произвольного профиля f(x) могут быть применены разработанные авторами компьютерные синтезированные голограммы.
Основные результаты. Исследован эффект самодифракции импульса накачки, сопровождающийся процессом излучения серии из N когерентных резонансных импульсов с различной площадью в диапазоне (–3π … 0 … 3π) из короткой области фокусировки (0,1–1 мм) резонансного лазерного импульса накачки. При самодифракции импульса накачки число излучаемых импульсов с различной площадью достигало 16. Наблюдалось распределение импульсов серии по углу дифракции в диапазоне углов от –5° до +4°, под определенными углами — нелинейная генерация 0π-импульсов. Показано, что описанный способ нелинейной генерации 0π-импульсов на короткой длине взаимодействия света и резонансной среды предложен впервые.
Практическая значимость. Полученные результаты исследования эффекта самодифракции резонансного импульса с поперечным
пространственным профилем f(x) послужат основой для разработки прототипов устройств в задачах обработки и управления оптическими сигналами с использованием лазерных диодов малой мощности.