Влияние полярности полуцикловых импульсов на динамику микрорезонаторов в трехуровневой среде
Российский научный фонд, 23-12-00012
Государственное задание ФТИ им. А.Ф. Иоффе, 0040-2019-0017
Архипов Р.М.1, Архипов М.В.1, Розанов Н.Н.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: arkhipovrostislav@gmail.com, mikhail.v.arkhipov@gmail.com, nnrosanov@mail.ru
Поступила в редакцию: 10 сентября 2024 г.
В окончательной редакции: 10 сентября 2024 г.
Принята к печати: 17 сентября 2024 г.
Выставление онлайн: 21 ноября 2024 г.
Оптика униполярных полуцикловых импульсов света является в последние годы бурно развивающейся областью современной физики. Такие импульсы имеют различные интересные приложения, так как позволяют сверхбыстро управлять свойствами среды и осуществлять сверхбыстрое аттосекундное переключение состояния среды. При столкновении таких импульсов в среде возникает пространственное распределение разности населенностей энергетических уровней среды, которое представляет собой динамический микрорезонатор с брэггоподобными зеркалами в виде решеток атомных населенностей. В настоящей работе на основании численного решения системы материальных уравнений для матрицы плотности трехуровневой среды совместно с волновым уравнением изучается динамика микрорезонаторов при столкновении полуцикловых аттосекундных импульсов в среде в зависимости от полярности импульсов. Показано, что форма наводимых микрорезонаторов существенно отличается друг от друга, когда сталкивающиеся импульсы имеют одинаковую и противоположную полярности. Продемонстрировано, что эта динамика качественно похожа на динамику этих структур в двухуровневой среде, изученную авторами ранее. Ключевые слова: предельно короткие импульсы, аттосекундные импульсы, динамические микрорезонаторы.
- K. Midorikawa. Nat. Photonics, 16, 267 (2022)
- M.Ю. Рябикин, М.Ю. Емелин, В.В. Стрелков. УФН, 193, 382 (2023). [M.Yu. Ryabikin, M.Yu. Emelin, V.V. Strelkov. Phys. Usp., 66, 360 (2023)]
- F. Calegari, G. Sansone, S. Stagira, C. Vozzi, M. Nisoli. J. Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics, 49, 062001 (2016)
- H.Y. Kim, M. Garg, S. Mandal, L. Seiffert, T. Fennel, E. Goulielmakis. Nature, 613, 662 (2023)
- S. Severino, K. Ziems, M. Reduzzi, A. Summers, H.-W. Sun, Y.-H. Chien, S. Grafe, J. Biegert. Nature Photonics, 18, 731 (2024)
- Р.М. Архипов, М.В. Архипов, Н.Н. Розанов. Квант. электрон., 50 (9), 801 (2020). [R.M. Arkhipov, M.V. Arkhipov, N.N. Rosanov. Quant. Electron., 50 (9), 801 (2020)]
- Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 107, 761 (2009). [N.N. Rosanov. Opt. Spectrosc., 107, 721 (2009)]
- Н.Н. Розанов, Р.М. Архипов, М.В. Архипов. УФН, 188, 1347 (2018). [N.N. Rosanov, R.M. Arkhipov, M.V. Arkhipov. Phys. Usp., 61, 1227 (2018)]
- P.H. Bucksbaum. In: AIP Conference Proceedings (American Institute of Physics), 323 (1), 416-433 (1994)
- D. Dimitrovski, E.A. Solov'ev, J.S. Briggs. Phys. Rev. A, 72 (4), 043411 (2005)
- N. Rosanov, D. Tumakov, M. Arkhipov, R. Arkhipov. Phys. Rev. A, 104 (6), 063101 (2021)
- R. Arkhipov, P. Belov, A. Pakhomov, M. Arkhipov, N. Rosanov. JOSA B, 41 (1), 285 (2024)
- A.S. Moskalenko, Z.-G. Zhu, J. Berakdar. Phys. Rep., 672, 1 (2017)
- H.-C. Wu, J. Meyer-ter Vehn. Nature Photon., 6, 304 (2012)
- J. Xu, B. Shen, X. Zhang, Y. Shi, L. Ji, L. Zhang, T. Xu, W. Wang, X. Zhao, Z. Xu. Sci. Rep., 8, 2669 (2018)
- S. Wei, Y. Wang, X. Yan, B. Eliasson. Phys. Rev. E, 106, 025203 (2022)
- Q. Xin, Y. Wang, X. Yan, B. Eliasson. Phys. Rev. E, 107, 035201 (2023)
- A.S. Kuratov, A.V. Brantov, V.F. Kovalev, V.Yu. Bychenkov. Phys. Rev. E, 106, 035201 (2022)
- A.V. Bogatskaya, E.A. Volkova, A.M. Popov. Phys. Rev. E, 105, 055203 (2022)
- M.T. Hassan, T.T. Luu, A. Moulet, O. Raskazovskaya, P. Zhokhov, M. Garg, N. Karpowicz, A.M. Zheltikov, V. Pervak, F. Krausz, E. Goulielmakis. Nature, 530, 66 (2016)
- M.M. Glazov, N.N. Rosanov. Phys. Rev. A, 109 (5), 053523 (2024)
- N.N. Rosanov. Opt. Lett., 49 (6), 1493 (2024)
- С.В. Сазонов. Письма в ЖЭТФ, 114, 160 (2021). [S.V. Sazonov. JETP Lett., 114 (3), 132 (2021)]
- A. Pakhomov, M. Arkhipov, N. Rosanov, R. Arkhipov. Phys. Rev. A, 106 (5), 053506 (2022)
- A. Pakhomov, N. Rosanov, M. Arkhipov, R. Arkhipov. Opt. Lett., 48 (24), 6504 (2023)
- С.В. Сазонов. Опт. и спектр., 130 (12), 1846 (2022). [S.V. Sazonov. Opt. Spectrosc., 130 (12), 1573 (2022)]
- Н.Н. Розанов. УФН, 193, 1127 (2023). [N.N. Rosanov. Phys. Usp., 66, 1059 (2023)]
- D. Michalache. Romanian Reports in Physics, 76, 402 (2024)
- N.N. Rosanov, M.V. Arkhipov, R.M. Arkhipov, A.V. Pakhomov. Contemprorary Physics, 64 (3), 224 (2023)
- Н.Н. Розанов, М.В. Архипов, Р.М. Архипов, УФН, 194 (11), 1196 DOI: 10.3367/UFNr.2024.07.039718 [N.N. Rosanov, M.V. Arkhipov, R.M. Arkhipov. Phys. Usp., 67 (2024) DOI: 10.3367/UFNe.2024.07.039718]
- Н.Н. Розанов, М.В. Архипов, Р.М. Архипов, А.В. Пахомов. Коллективная монография "Терагерцовая фотоника", под ред. В.Я. Панченко, А.П. Шкуринова (Российская академия наук, М., 2023), с. 360-393
- Р.М. Архипов, М.В. Архипов, А.В. Пахомов, О.О. Дьячкова, Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 130 (11), 1707 (2022). [R.M. Arkhipov, M.V. Arkhipov, A.V. Pakhomov, O.O. Dyachkova, N.N. Rosanov. Opt. Spectrosc., 130 (11), 1443 (2022)]
- O.O. Diachkova, R.M. Arkhipov, M.V. Arkhipov, A.V. Pakhomov, N.N. Rosanov. Opt. Commun., 538, 129475 (2023)
- O.O. Diachkova, R.M. Arkhipov, M.V. Arkhipov, A.V. Pakhomov, N.N. Rosanov. Opt. Commun., 538, 129475 (2023)
- R. Arkhipov, A. Pakhomov, O. Diachkova, M. Arkhipov, N. Rosanov. Opt. Lett., 49 (10), 2549 (2024)
- R.M. Arkhipov, M.V. Arkhipov, A.V. Pakhomov, N. Rosanov. Laser Physics, 32 (6), 066002 (2022)
- Р. Архипов. Квант. электрон., 54 (2), 77 (2024). [R.M. Arkhipov. Bulletin of the Lebedev Physics Institute, 51 (5), S366 (2024)]
- Р.М. Архипов, Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 132 (5), 532 (2024)
- R. Arkhipov, A. Pakhomov, O. Diachkova, M. Arkhipov, N. Rosanov. J. Opt. Soc. Am. B, 41 (8), 1721-1731 (2024)
- Л. Аллен, Дж. Эберли. Оптический резонанс и двухуровневые атомы (Мир, М., 1978). [L. Allen, J.H. Eberly. Optical resonance and two-level atoms (Wiley, N.Y., 1975)]
- Р.М. Архипов, О.О. Дьячкова, М.В. Архипов, А.В. Пахомов, Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 132 (9), 919 (2024)
- M.T. Hassan. ACS Photonics, 11, 334 (2024)
- Y. Sharabi, A. Dikopoltsev, E. Lustig, Y. Lumer, M. Segev. Optica, 9 (6), 585 (2022)
- П.С. Емельянцев, С.Е. Свяховский. ЖЭТФ, 166 (9), 295 (2024)
- H. Wang, Y. Lei, L. Wang, M. Sakakura, Y. Yu, G. Shayeganrad, P.G. Kazansky. Laser \& Photonics Reviews, 16 (4), 2100563 (2022)
- S.A. Moiseev, K.I. Gerasimov, M.M. Minnegaliev, E.S. Moiseev, A.D. Deev, Yu.Yu. Balega. arXiv preprint arXiv:2410.01664 (2024)
- S.A. Moiseev, K.I. Gerasimov, M.M. Minnegaliev, E.S. Moiseev. arXiv preprint arXiv:2408.09991 (2024)
- С.А. Моисеев, М.М. Миннегалиев, К.И. Герасимов, Е.С. Моисеев, А.Д. Деев, Ю.Ю. Балега. УФН, DOI: 10.3367/UFNr.2024.06.039694 [S.A. Moiseev, M.M. Minnegaliev, K.I. Gerasimov, E.S. Moiseev, A.D. Deev, Yu.Yu. Balega. Physics. Uspekhi, 67 (2024)
- Р.М. Архипов, М.В. Архипов, А.В. Пахомов, О.О. Дьячкова, Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 132 (9), (2024)
- А. Ярив. Квантовая электроника (Сов. Радио, М., 1980). [A. Yariv. Quantum Electronics (Wiley, N.Y., 1975)]
- Н.Н. Розанов. Опт. и спектр., 127, 960 (2019). [N.N. Rosanov. Opt. Spectrosc., 127, 1050 (2019)]
- Р.М. Архипов, O.O. Дьячкова, П.А. Белов, М.В. Архипов, А.В. Пахомов, Н.Н. Розанов. ЖЭТФ, 166 (8), 162 (2024)
- R. Arkhipov, A. Pakhomov, M. Arkhipov, A. Demircan, U. Morgner, N. Rosanov, I. Babushkin. Optics Express, 28 (11), 17020 (2022)