Введение к работе
Актуальность темы. Интерес к изучению явления фотонного эха связан с двумя важными областями его применения. Первая область -оптическая спектроскопия. Характерными особенностями ее являются, во-первых, независимость от влияния неоднородного уширения спектральных линий, что позволяет выполнять прецизионные измерения внутри контура неоднородно-уширенной спектральной линии; во-вторых, высокая разрешающая способность, что дает возможность при использовании ультракоротких нано- и пикосекундных импульсов проводить исследования быстропротекающих релаксационных процессов; в-третьих, отсутствие действия лазерного излучения на исследуемые релаксационные процессы. Вторая область применения явления фотонного эха - запись, хранение и -обработка информации. Перспективность его использования в этой области связана, с одной стороны, со способностью фотонного эха и его разновидностей повторять форму одного из возбуждающих импульсов, а с другой стороны, с возможностью быть достаточно большим (по сравнению с временем релаксации возбужденного состояния) временному интервалу между первыми двумя информационными и третьим считывающим, импульсом в случае формирования стимулированного фотонного эха (СФЭ) и его разновидностей.. " '. !/.-.' -.'.Г
Важное значение ' "имеют разновидности {фотонного эха, сформированные в трехуровневых системах. Они имеют определенные преимущества по сравнению - о обычным; .фотонным -зхом и его модификациями , в двухуровневых /системах как в оптической эхо-спектроскопии,, так : и при записи и обработке информации. . Например, с помощью, трехуровневого фотонного, эха (ТФЭ) " можно извлекать спектроскопическую информацию .6 релаксационных характеристиках оптически запрещенного перехода, что невозможно осуществить на основе обычного фотонного эха. Что/касается второй области применения явления фотонного эха, то и здесь у разновидностей фотонного эха в трехуровневых системах возможности тире. ; Так,: было показано, что при опрєделенньіх условиях сигналы модифицированного стимулированного фртбньдагр 7''зха; (МСФЭ) и ТФЭ могут не просто воспроизводить, форму возбуждающего импульса, а одновременно растягивать Ссжимать) ее во времени (газовые среди -
б)МСФЗ( в .: случае / эллиптической поляризации возбуждающих импульсов, в)СФЭ в присутствии продольного магнитного поля дня линейно 'поляризованных: возбуждающих кмпульсов. Проанализированы 'поляризационные свойства перечисленных разновидйостеїа фотонного эха,, важіііе для оптической эхо-спектроскопии.
2. Получены формулы,'" позволяющие г извлекать из экспериментальных данных, следующую, спектроскопическую информацию,-
а) релаксационные ' характеристики, мультипольних моментов
оптически запрещённого перехода по отдельности н их разности;
б) времена релаксаций /населенности, ориентации и
...выстраивания резонансных- уровней, по отдельности, а. в некоторых
случаях и их разности.- ';"' , -т
Такая информация может быть использована для детального
выяснения особенностей Потенциала взаимодействия атомов газовой
среды и необходима- при проектировании-'различных лазерных
приборов. . . ,
Использование в оптической эхо-спектроскопии формул для извлечения разностей релаксационных характеристик позволяет снизить требования к точности экспериментов. ;
.3. Теоретически предсказаны следующие эффекты, которые могут найти применение в системах хранения и обработки информации с использованием явления фотонного эха:
а) возможность существования долгоживущего кодифицированного стимулированного фотонного эха (LMSPE) при . генерации в среде новых разновидностей МСФЭ - НСФ31 и МСФЭ2;
б), воспроизведение формы сигнала, одного из возбуждающих импульсов сигналами МТФЭ, .МСФЭ1, МСФЭ2 и .LMSPE на их основе с одновременным его растяжением (сжатием).
Основные положекия, выносимые на защиту.
1. Получены выражения для напряженности электрического поля сигналов, модифицированного стимулированного фотонного эха (МСФЭ) и модифицированного трехуровневого фотонного эха (МТФЭ) при произвольных площадях .возбуждающих импульсов в рамках двух 'аналитически ,..." решаемых моделей возбуждающих импульсов непрямоугольной' формы. Показано, что интенсивности сигналов указанных .разновидностей фотонного эха растут с ростом крутизны фронтов ^возбуждающих импульсов и максимальны для импульсов
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, одного приложения, и списка литературы, общий объем диссертации, составляет 180' страниц, включая 11 рисунков, одно приложение на 7 страницах и список литературы из 81 наименования на 10 страницах.
