Вышедшие номера
Сверхизлучение импульса остановленной поляризации в тонком слое пятиуровневой среды, возбуждаемой субцикловыми аттосекундными импульсами
Российский научный фонд, 21-72-10028
Архипов Р.М.1,2, Пахомов А.В.1, Архипов М.В.1, Розанов Н.Н.1,2
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: arkhipovrostislav@gmail.com, antpakhom@gmail.com, m.arkhipov@spbu.ru, nnrosanov@mail.ru
Поступила в редакцию: 27 ноября 2022 г.
В окончательной редакции: 27 ноября 2022 г.
Принята к печати: 12 декабря 2022 г.
Выставление онлайн: 26 января 2023 г.

При возбуждении оптически тонкого слоя резонансной среды парой сверхкоротких электромагнитных импульсов c определенной задержкой между ними в среде формируется импульс поляризации в виде полуволны (импульс отстановленной поляризации). Он возникает, когда первый импульс возбуждения создает колебания поляризации среды на частоте резонансного перехода, а второй возбуждающий импульс останавливает их. Такой импульс поляризации может являться источником сверхизлучения - коллективного спонтанного излучения, как оптически тонкой, так и протяженной среды. Ранее особенности такого сверхизлучения изучались, когда среда моделировалась в двух- или трехуровневом приближении, или использовалась модель нелинейного классического гармонического осциллятора. Однако при возбуждении резонансной среды сверхкоротким импульсом с широким спектром происходит возбуждение многих энергетических уровней среды, и малоуровневые модели могут в недостаточно полной степени описывать динамику среды в поле таких импульсов. В данной работе теоретически рассматривается сверхизлучение остановленной поляризации в тонком слое пятиуровневой резонансной среды, параметры которой такие же, как в атоме водорода, с помощью численного решения системы уравнений для амплитуд связанных состояний совместно с волновым уравнением. Среда возбуждается парой полупериодных аттосекундных импульсов. Показано, что в случае многоуровневой среды, при определенных параметрах возбуждающего поля, импульс сверхизлучения вблизи среды также представляет собой одноцикловый импульс, форма которого определяется первой производной по времени от импульса остановленной поляризации, как и в случае, когда для описания отклика среды использовались приближенные малоуровневые и классические модели. Ключевые слова: сверхизлучение, аттосекундные импульсы, импульс остановленной поляризации, униполярные импульсы, субцикловые импульсы.