Вышедшие номера
Home » Оптика и спектроскопия » Год 2021, выпуск 3 » Статья стр. 319
<<<>>>
Генерация предельно коротких импульсов терагерцового излучения на основе сверхизлучения трехуровневой резонансной среды
DOI: 10.21883/OS.2021.03.50659.274-20
Российский научный фонд, 17-19-01097-П
Архипов Р.М.1, Розанов Н.Н.2
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: arkhipovrostislav@gmail.com, nnrosanov@mail.ru
Поступила в редакцию: 9 ноября 2020 г.
В окончательной редакции: 9 ноября 2020 г.
Принята к печати: 23 ноября 2020 г.
Выставление онлайн: 21 декабря 2020 г.
PDF версия
Теоретически изучена возможность генерации предельно коротких импульсов терагерцового (ТГц) излучения за счет сверхизлучения - коллективного спонтанного излучения тонкого слоя трехуровневой резонансной среды, возбуждаемой парой аттосекундных (или фемтосекундных) импульсов. Источником терагерцового импульса является импульс остановленной нелинейной поляризации среды, возникающий в промежутке между её возбуждением и девозбуждением. Рассмотрен случай трехуровневой среды с эквидистантными уровнями энергии (как в квантовом гармоническом осцилляторе), частота перехода которой лежит в ТГц диапазоне. Обсуждено влияние населенностей возбужденных уровней среды на форму ТГц импульса сверхизлучения. Ключевые слова: сверхизлучение, терагерцовое излучение, аттосекундные импульсы, фемтосекундные импульсы.
  1. Roskos H.G., Thomson M.D., Kress M., Loeffler T. // Laser Photon. Rev. 2007. V. 1. P. 349
  2. Reiman K. // Rep. Progr. Phys. 2007. V. 70. P. 1597
  3. Lepeshov S., Gorodetsk A., Krasnok A., Rafailov E., Belov P. // Laser Phot. Rev. 2017. V. 11. N 1. P. 1770001
  4. Fulop J. A., Tzortzakis S., Kampfrat T. // Advanced Optical Materials. 2020. V. 8(3). P. 1900681
  5. Pakhomov A.V., Arkhipov R.M., Babushkin I.V., Arkhipov M.V., Tolmachev Yu.A., Rosanov N.N. // Phys. Rev. A. 2017. V. 95. P. 013804
  6. Pakhomov A.V., Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Demircan A., Morgne U., Rosanov N.N. // Sci. Rep. 2019. V. 9 (1). P. 7444
  7. Arkhipov R.M., Pakhomov A.V., Arkhipov M.V., Demircan A., Morgner U., Rosanov N.N., Babushkin I. // Phys. Rev. A. 2020. V. 101. N 4. P. 043838
  8. Dicke R.H. // Phys. Rev. 1954. V. 93. P. 99
  9. Rehler N.E., Eberly J.H. // Phys. Rev. A. 1971. V. 3. P. 1735
  10. Bonifacio R., Lugiato L. // Phys. Rev. A. 1975. V. 11. P. 1507
  11. MacGillivray J.C., Feld M.S. // Phys. Rev. A. 1976. V. 14. P. 1169
  12. Аллен Л., Эберли Дж. Оптический резонанс и двухуровневые атомы. М.: Мир, 1978; Allen L., Eberly J.H. Optical Resonance and Two-level Atoms. N Y.: Wiley, 1975
  13. Gross M., Haroche S. // Phys. Rep. 1982. V. 93. P. 301
  14. Андреев А.В., Емельянов В.И., Ильинский Ю.А. Кооперативные явления в оптике: Сверхизлучение. Бистабильность. Фазовые переходы. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988); Andreev A.V., Emel'yanov V.I., Il'inskii Yu.A. Collective Effects in Optics: Superradiance and Phase Transitions. Bristol: Institute of Physics Publishing, 1993
  15. Benedict M.G., Ermolaev A.M., Malyshev V.A., Sokolov I.V., Trifonov E.D. Super-radiance Multiatomic Coherent Emission, CRC Press, 1996
  16. Железняков В.В., Кочаровский В.В., Кочаровский В.В. // УФН. 1989. Т. 159. С. 193--260; Zheleznyakov V.V., Kocharovskii V.V., Kocharovskii V.V. // Sov. Phys. Usp. 1989. V. 32. P. 835--870
  17. Кочаровский В.В., Железняков В.В., Кочаровская Е.Р., Кочаровский В.В. // УФН. 2017. Т. 187. С. 367--410; Kocharovsky V.V., Zheleznyakov V.V., Kocharovskaya E.R., Kocharovsky V.V. // Phys. Usp. 2017. V. 60. P. 345--384
  18. Temnov V.V., Woggon U. // Phys. Rev. Lett. 2005. V. 95. P. 243603
  19. Yukalov V.I., Yukalova E.P. // Phys. Rev. B. 2010. V. 81. P. 075308
  20. Scheibner M., Schmidt T., Worschech L., Forchel A., Bacher G., Passow T., Hommel D. // Nat. Phys. 2007. V. 3. P. 106--110
  21. Zhang W., Brown E.R., Mingardi A., Mirin R.P., Jahed N., Saeedkia D. // Appl. Sci. 2019. V. 9. N 15. P. 3014
  22. Pulkin S., Korshok I., Kalinichev A., Balabas M., Ivanova T.Y., Ivanov D. // J. Phys. B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2020. V. 53. N 17. P. 175003
  23. Архипов Р.М., Архипов М.В., Бабушкин И., Пахомов А.В., Розанов Н.Н. // Опт. и спектр. 2020. Т. 128. В. 4. С. 541--547; Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Babushkin I., Pakhomov A.V., Rosanov N.N. // Opt. Spectrosc. 2020. V. 128. N 4. P. 529--535
  24. Архипов Р.М., Архипов М.В., Бабушкин И., Пахомов А.В., Розанов Н.Н. // Опт. и спектр. 2020. Т. 128. В. 11. С. 1723--1731; Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Babushkin I., Pakhomov A.V., Rosanov N.N. // Opt. Spectrosc. 2020. V. 128. N 11. P. 1857--1864
  25. Hassan M.T., Luu T.T., Moulet A., Raskazovskay O., Zhokhov P., Garg M., Karpowicz N., Zheltikov A.M., Pervak V., Krausz F., Goulielmakis E. // Nature. 2016. V. 530. P. 66
  26. Rossi G.M., Mainz R.E., Yang Y., Scheiba F., Silva-Toledo M.A., Chia S.H., Keathley P. D., Fang S., Mucke O.D., Manzoni C., Cerullo G., Cirmi G., Kartner F.X. // Nature Photonics. 2020. V. 14 (10). P. 629--635
  27. Wu H.-C., Meyer-ter-Vehn J. // Nature Photon. 2012. V. 6. P. 304
  28. Xu J., Shen B., Zhang X., Shi Y., Ji L., Zhang L., Xu T., Wan W., Zhao X., Xu Z. // Sci. Rep. 2018. V. 8. P. 2669
  29. Архипов Р.М., Архипов М.В., Розанов Н.Н. // Квант. электрон. 2020. Т. 50. N 9. C. 801--815; Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Rosanov N.N. // Quant. Electron. 2020. V. 50. N 9. P. 801--815
  30. Ярив А. Квантовая электроника. М.: Сов. Радио, 1980; Yariv A. Quantum Electronics. Wiley, 1989
  31. Розанов Н.Н. Диссипативные оптические солитоны. От микро- к нано- и атто-. М.: Физматлит, 2011
  32. Ferguson B., Zhang X.C. // Nature Materials. 2002. V. 1. N 1. P. 26--33
  33. Jepsen P.U., Cooke D.G., Koch M. // Laser Photon. Rev. 2011. V. 5. N 1. P. 124--166
  34. Parrott E.P., Zeitler J.A. // Appl. Spec. 2015. V. 69. N 1. P. 1--25
  35. Lee Y.S. Terahertz Spectroscopy of Atoms and Molecules. In: Principles of Terahertz Science and Technology. Boston: Springer, 2009
  36. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. М.: Наука, 1989. 768 с.; Landau L.D., Lifshitz E.M. Quantum Mechanics. Pergamon, 1974
  37. Leyman R.R., Gorodetsky A., Bazieva N., Moli G., Krotkus A., Clarke E., Rafailov E.U. // Laser Photon. Rev. 2016. V. 10. N 5. P. 772--779
  38. Scalari G., Walther C., Fischer M., Terazzi R., Beere H., Ritchie D., Faist J. // Laser \& Photon. Rev. 2009. V. 3. N 1--2. P. 45--66
  39. Choi H., Gkortsas V.M., Diehl L., Bour D., Corzine S., Zhu J., Hofler G., Capass F., Kartner F.X., Norris T.B. // Nature Photon. 2010. V. 4. N 10. P. 706--710
  40. Wang F., Maussang K., Moumdji S., Colombelli R., Freeman J.R., Kundu I., Li L., Linfield E.H., Davies A.G., Mangeney J., Tignon J., Dhillon S.S. // Optica. 2015. V. 2. P. 944
  41. Barbieri S., Ravaro M., Gellie P., Santarelli G., Manquest C., Sirtori C., Khanna S.P., Linfield E.H., Davies A.G. // Nat. Photon. 2011. V. 5. P. 306
  42. Bachmann D., Rosch M., Suess M.J., Beck M., Unterrainer K., Darmo J., Faist J., Scalari G. // Optica. 2016. V. 3. P. 1087
  43. Paiella R., Capasso F., Gmachl C., Sivco D.L., Baillargeon J.N., Hutchinson A.L., Cho A.Y., Liu H. // Science. 2000. V. 290. P. 1739
  44. Tzenov P., Babushki I., Arkhipov R., Arkhipov M., Rosanov N., Morgner U., Jirauschek C. // New J. Phys. 2018. V. 20. N 5. P. 053055
  45. Ахманов С.А., Коротеев Н.И. Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света: активная спектроскопия рассеяния света. М.: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1981
  46. Arkhipov M.V., Arkhipov R.M., Pakhomov A.V., Babushkin I.V., Demircan A., Morgner U., Rosanov N.N. // Opt. Lett. 2017. V. 42. N 11. P. 2189--2192.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme