1. Введение. Атомы -традиционные объекты нелинейной оптики. Резонансные нелинейно оптические процессы с их участием широко изучались под углом зрения генерации гармоник и других преобразо ваний частот оптических излучений [1], а также в спектроскопических целях -для измерения сил осцилляторов [2] и других атомных кон стант, и т. п. В этих исследованиях использовались, как правило, невоз бужденные атомы.В настоящее время обозначился интерес к исследованию нелиней но оптических свойств возбужденных атомов и ионов. Этот интерес под держивается, с одной стороны, потребностями спектроскопии плазмы, с другой -успехами в направлении генерации и использовании экстре мально сильных световых полей (пико и фемтосекундных импульсов большой мощности [3][4][5][6]). Атомы, находящиеся в таких полях, возбуж даются и многократно ионизируются; тем самым существенно изменя 106 С. М. ГЛАДКОВ, Н. И. КОРОТЕЕВ [Т. 160 ются их первоначальные оптические свойства. Оптические процессы с участием атомов в возбужденных состояниях имеют ряд интересных и практически важных особенностей, обсуждение которых мы и поставим себе целью в настоящем обзоре. Мы называем такие процессы квази резонансными, поскольку, как оказывается, даже при отсутствии точных резонансов частот излучения с частотами электронных переходов их эффективность достаточно велика, а поляризационные свойства рассеян ного излучения оказываются аномальными.Изменяя степень возбуждения среды, экспериментатор получает возможность «перестраивать» ее оптические свойства и подгонять их к потребностям своего эксперимента. Такой подход оказывается очень ценным при решении практических задач.В настоящем обзоре рассматриваются характерные черты когерент ных нелинейных процессов рассеяния в достаточно сильно возбужден ных газах, т. е. в газах, находящихся в атомарном или ионизированном состоянии. Разумеется, из за очень тесной связи когерентных нелиней ных процессов рассеяния со своими спонтанными аналогами [7], мы не можем не затронуть в своем обзоре и процессы спонтанного (некоге рентного) рассеяния света в газе возбужденных атомов и ионов.Поскольку Б настоящем обзоре рассматриваются разнообразные процессы рассеяния света, представляется полезным дать их классифи кацию и связать с ними условные схематические изображения (рис. 1) (см. [7]). При спонтанном комбинационном рассеянии света (СКР) кванты излучения накачки смещаются по частоте на частоту комбина ционно активного перехода (см. рис. 1, а, б); кванты рассеянного излу чения некогерентны. Рэлеевское рассеяние (РР) соответствует случаю, ВЫП. 7] НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ 107 когда состояния 1 и 2 совпадают. На рис. 1, в показана схема активной спектроскопии комбинационного рассеяния света (АСКР), когерентного аналога СКР (соответствующая англоязычная аббревиатура CARSCoherent Anti Stokes Raman Spectroscopy). Здесь используется двух частотная накачка (частоты рассеянное антистоксово излучение когерентно и весьма интенсивно по сравнению с сигналом рассеяния в СКР. На рис. 1 также приведены схемы активной спектроскопии гипер комб...
