Генерация Предельно-Коротких Импульсов При Возбуждении Нелинейной Резонансной Среды Световым Зайчиком, Движущимся Со Сверхсветовой Скоростью

Abstract

Поступила в редакцию 01.12.2017 г.Теоретически проанализирована возможность генерации квазиуниполярных предельно-коротких импуль-сов (длительностью в несколько периодов колебаний поля) при возбуждении кольцевой, нелинейной, резонасной среды световым " зайчиком". При этом зайчик вращается по кругу, вдоль которого распределены частицы среды, со скоростью, превосходящей скорость света в пустоте. Показано, что путем введения в систему задержки в виде фазовой пластинки возможно управлять формой, длительностью и амплитудой генерируемых импульсов. В последнее время огромный интерес вызывает гене-рация предельно-коротких импульсов, длительность ко-торых составляет порядка периода колебаний световой волны и меньше [16][17][18]. Такие импульсы открыли воз-можность изучать и управлять динамикой сверхбыстрых процессов в веществе. Например, они позволяют осу-ществлять контроль динамики волновых пакетов в ато-мах, молекулах, твердых телах и наноструктурах [19][20][21][22]. Обычные генерируемые импульсы являются биполярны-ми, т. е. электрическая площадь таких импульсов (инте-грал от вектора напряженности электрического поля по времени в заданной точке пространства [23]) равен 0. Недавно появился ряд работ, в которых изучается воз-можность генерации униполярных импульсов света (т. е. импульсов, электрическая площадь которых может быть отлична от 0) при сверхсветовом возбуждении нелиней-ных сред, cм. [24][25][26][27][28], а также обзоры [29,30] и ссылки в них. Получить полностью униполярные импульсы (УИ) трудно, так как ускорение связанной системы зарядов всегда является биполярным. Однако в ряде ситуаций удается получить квазиуниполярные импульсы (КУИ), содержащие " всплеск" электрического поля и длинный хвост противоположной полярности, но меньшей ампли-туды. Очевидно, что такие импульсы представляют несо-мненный интерес ввиду возможности однонаправленно-го воздействия на электрические заряды и, следователь-но, перспективным является возможность применения таких импульсов для контроля динамики волновых паке-тов вещества [16][17][18][19][20][21][29][30]] и сверхбыстрого управления параметров резонансных сред, в частности решетками поляризации и разности заселенностей [31][32][33][34].505

Экстремальная И Топологическая Нелинейная Оптика Открытых Систем

“…также указанные выше обзоры [16,[26][27][28][29]). В последнее время появился ряд работ, в которых описываются возможности получения квазиуниполярных импульсов при возбуждении нелинейных сред световым пятном, движущимся со сверхсветовой скоростью [51][52][53][54][55][56][57]. Такое пятно, возникающее при наклонном падении импульса с плоским волновым фронтом на экран, а также световой зайчик от быстро вращающегося по кругу источника излучения могут вызывать генерацию импульсов с длительностью порядка периода колебаний поля.…”