Кооперативные явления в оптике: Сверхизлучения. Бистабильность. Фазовые переходы
| Автор(ы): | Андреев А. В. и др.
18.01.2014
|
| Год изд.: | 1988 |
| Описание: | В книге рассмотрены кооперативные эффекты в системах атомов и молекул, взаимодействующих через поле излучения. Основное внимание уделено теории коллективного спонтанного излучения (сверхизлучения) и его экспериментальным исследованиям. Явления сверхизлучения, безрезонаторной бистабильности и другие светоиндуцированные фазовые переходы представлены с двух точек зрения - традиционной квантовой оптики и теории критических явлений. Обсуждаются экспериментальные аспекты и возможное влияние этих переходов на работу приборов квантовой электроники. Книга предназначена для физиков - теоретиков и экспериментаторов, а также аспирантов и студентов, интересующихся квантовой электроникой и проблемой кооперативных явлений в оптике. |
| Оглавление: |
Обложка книги.
Введение [9] Глава 1. Теория Дике сверхизлучения совокупности двухуровневых атомов и некоторые ее обобщения [18] § 1.1. Модель Дике [18] 1.1.1. Классическое рассмотрение [19] 1.1.2. Квантовое рассмотрение [23] § 1.2. Состояние Дике и когерентные атомные состояния [29] 1.2.1. Совокупность двухуровневых атомов [31] 1.2.2. Система двухуровневых атомов, взаимодействующих с электромагнитным излучением [35] 1.2.3. Вероятности спонтанных и вынужденных переходов [37] 1.2.4. Квази-классический и полуклассический подходы [40] § 1.3. Одномодовая модель сверхизлучения [46] 1.3.1. Одномодовая теория Бонифачио [49] 1.3.2. Уравнение Фоккера - Планка [53] § 1.4. Сверхизлучение совокупности трехуровневых атомов [56] Глава 2. Операторные уравнения взаимодействия двухуровневой системы излучателей с электромагнитным полем [60] § 2.1. Операторное волновое уравнение [60] § 2.2. Интегралы движения [62] 2.2.1. Одноатомный интеграл движения [62] 2.2.2. Коллективный интеграл движения [63] § 2.3. Разложение по плоским волнам [65] 2.3.1. Общие уравнения [65] 2.3.2. Приближение вращающейся волны [67] 2.3.3. Интегралы движения в приближении вращающейся волны [68] § 2.4. Метод исключения бозонных операторов [70] Глава 3. Уравнения для средних. Расцепление корреляций [72] § 3.1. Полу классическая система уравнений [73] 3.1.1. Трехмерная модель [73] 3.1.2. Одномерная модель [76] 3.1.3. Решение линеаризованной системы полуклассических уравнений [77] § 3.2. Уравнения динамики для числа квантов в моде к [79] 3.2.1. Общая система уравнений [79] 3.2.2. Система уравнений одномодового СИ [83] 3.2.3. Характер пространственного нарастания [84] § 3.3. Уравнения пространственно-временной кинетики [85] § 3.4. Учет квантовых флуктуаций [88] 3.4.1. Расцепление корреляций [88] 3.4.2. Уравнения динамики разности населенностей в пренебрежении запаздыванием [92] Глава 4. Электромагнитное сверхизлучение [94] § 4.1. Марковские теории сверхизлучения [95] 4.1.1. Связь интенсивности излучения с коллективными атомными операторами [95] 4.1.2. СИ в системе [96] 4.1.3. СИ протяженных систем [98] 4.1.4. Динамика макроскопической корреляции в процессе СИ [100] 4.1.5. Эффекты частотной модуляции при СИ [103] § 4.2. Немарковская теория сверхизлучения [105] 4.2.1. Условия возникновения СИ [105] 4.2.2. Анализ решения системы уравнений многомодового СИ распада [110] 4.2.3. СИ в слабоусиливающих средах [111] 4.2.4. Осцилляторный режим СИ [113] 4.2.5. Конкуренция коллективных и спонтанных процессов [115] 4.2.6. Марковский предел [116] § 4.3. Влияние неоднородного уширения на динамику сверхизлучения [118] 4.3.1. Точный численный расчет [118] 4.3.2. Приближенная аналитическая модель [120] § 4.4. Сверхизлучение в условиях брэгговской дифракции [121] 4.4.1. Уравнения двухволнового брэгговского СИ [121] 4.4.2. Кинетика СИ в условиях тепловой динамики решетки [125] 4.4.3. Устойчивые возбуждения при СИ в брэгговской системе [127] § 4.5. Пространственные модели сверхизлучения [128] 4.5.1. Учет запаздывания и квантовых флуктуаций в методе исключения бозонных операторов [128] 4.5.2. Пространственно-временная динамика поля [132] 4.5.3. Трехмерная модель СИ [135] 4.5.4 Роль поперечной неоднородности среды [140] § 4.6. Динамика сверхизлучения многоуровневых систем [141] § 4.7. Экспериментальные исследования сверхизлучения [146] Глава 5. Светоиндуцированные фазовые переходы в системах квантовой электроники [151] § 5.1. Классификация и общие характеристики светоиндуцированных фазовых переходов [151] § 5.2. Фазовый переход в состояние поляритонной генерации в открытой активной среде и аномалии ВКР [158] 5.2.1. Исходное полевое и атомные уравнения. Локальные скорости индуцированного, коллективного спонтанного и спонтанного порождения квантов [164] 5.2.2. Нестационарное нелинейное уравнение Орнштейна - Цернике. Балансные уравнения для спектральной функции Sfc и разности населенностей [172] 5.2.3. Стационарный допороговый режим КСИ. Критическое поведение стационарного КСИ [173] 5.2.4. Нестационарная вынужденная генерация поляритонов и скачок интенсивности ВКР [174] 5.2.5. Ширина линии КСИ в режиме нестационарной генерации поляритонов [177] 5.2.6. Стационарный режим генерации поляритонов (режим когерентного КСИ) [178] 5.2.7. Медленное включение накачки. Критическое поведение длительности импульса ВКР [179] 5.2.8. Сравнение теории с экспериментом. Заключение [181] § 5.3. Динамика развития многомодового сверхизлучения при комбинационном рассеянии света [184] 5.3.1. Исходные уравнения. Коллективные переменные [184] 5.3.2. Динамика разности населенностей при СИКР. Зависимость времени задержки импульса СИКР от геометрии среды [186] 5.3.3. Форма импульса СИКР и пространственно-временная динамика СИКР [188] 5.3.4. Процесс СИКР как механизм бесстолкновительного возбуждения и релаксации молекул [191] 5.3.5. Влияние истощения накачки на процесс СИ при комбинационном рассеянии света [192] § 5.4. Безрезонаторная бистабильность оптического пропускания при двух фотонном и однофотонном поглощении [195] 5.4.1. Учет коллективного поля переизлучения в уравнениях двухуровневого атома [195] 5.4.2. Коллективные атомные переменные [197] § 5.5. Образование нитей инверсии в лазерных средах вследствие межатомных взаимодействий через поле переизлучения [202] 5.5.1. Энергия эффективного межатомного взаимодействия через поле переизлучения [203] 5.5.2. Энергия взаимодействия в случае цилиндрической геометрии [205] 5.5.3. Минимизация энергии межатомного взаимодействия при образовании нитей инверсии [206] § 5.6. Ферромагнитный фазовый переход в парамагнитной среде, индуцированный когерентной световой волной [209] 5.6.1. Спонтанное появление намагниченности при действии линейно-поляризованной световой волны [211] 5.6.2. Спонтанное появление ЭДС при действии линейно-поляризованной световой волны [216] § 5.7. Ориентационный фазовый переход в системе анизотропных молекул под действием световой волны и пороговая генерация второй гармоники [218] § 5.8. Фазовый переход в сегнегоэлектрическое состояние в равновесной системе атомов, взаимодействующих через поле излучения [222] 5.8.1. Спектр равновесных поляритонов. Мягкая поляритонная мода [223] 5.8.2. Зависимость статической поляризации от температуры [225] § 5.9. Фазовый переход с возникновением статической поляризации (статического смещения решетки) под действием света в центросимметричной среде [227] 5.9.1. Лазерно-индуцированный фазовый переход в макроскопически центросимметричной среде с нецентросимметричными двухуровневыми системами [229] 5.9.2. Возникновение статической поляризации в среде центросимметричных трехуровневых систем [234] § 5.10. Лазерно-индуцированный фазовый переход в рубине с возникновением электростатического поля: спонтанное нарушение симметрии насыщения [239] 5.10.1. Спонтанное нарушение симметрии насыщения и возникновение фотовольтаического тока в центросимметричном кристалле [242] 5.10.2. Критические интенсивности возникновения и исчезновения статического поля [244] 5.10.3. Спонтанное возникновение статического поля в случае континуума возбужденных уровней [247] § 5.11. Бистабильность статической поляризации, возникающей при освещении нецентросимметричных примесных кристаллов лазерным излучением [248] 5.11.1. Бистабильность и гистерезис индуцированной статической поляризации [250] 5.11.2. Флуктуации, мягкая релаксационная мода и необходимое условие бистабильности [253] 5.11.3. Бистабильность оптического пропускания и усиления [254] 5.11.4. Обсуждение физического механизма нестабильности и численные оценки [255] § 5.12. Лазерно-индуцированная бистабильность решетки и скачки диэлектрической проницаемости в электрон-фононной системе [256] 5.12.1. Бистабильность оптических колебаний решетки [256] 5.12.2. Бистабильность акустических колебаний решетки [260] 5.12.3. Светоиндуцированные скачки диэлектрической проницаемости [261] § 5.13. Самоиндуцированные фазовые переходы в лазерных средах и пичковый режим генерации [262] 5.13.1. Одномодовые балансные уравнения с учетом электрон-фононного взаимодействия [262] 5.13.2. Пичковый режим генерации [265] § 5.14. Заключение [267] Приложения [272] 1. Классификация состояний Дике [272] 2. Представление когерентных атомных состояний [279] Список литературы [281] |
| Формат: | djvu |
| Размер: | 5503693 байт |
| Язык: | РУС |
| Рейтинг: |
54
|
| Открыть: | Ссылка (RU) |