Нерезонансная электронная нелинейность сред (прозрачные среды) Резонансная электронная нелинейность сред (поглощающие среды) «Ядерные» нелинейности
Переходы в атоме (молекуле) между разными энергетическими состояниями под действием света Квантовое описание атомов Свет – классическое описание Разложение не работает !
Полуклассическое описание резонансной нелинейности: излучение – классическое, атом – квантовый основное состояние возбужденное состояние Волновая функция атома: Эволюция волновой функции под действием света: уравнение Шредингера
– дипольный момент атома – частота перехода Поляризация: N – концентрация частиц Приближение Блоха; π -импульсы
Переход к матрице плотности (нужен учет релаксации населенностей) Вводим медленную комплексную амплитуду поляризации с частотой поля: Тогда добавлено «руками» Т 1 – продольная релаксация, Т 2 – поперечная релаксация
Линейная оптика резонансной среды: населенности фиксированы Стационарное решение, : поглощение преломление
Нелинейная оптика резонансной среды вариация поля Приближение Блоха; π -импульсы Балансные уравнения Стационарное поведение Балансные уравнения
- сечение поглощения ; Усиливающая среда лазера, где спектр излучения у же полосы усиления н/л преломление н/л поглощение
Стационарное поведение 1 0.5 Атомные переходы Переходы в молекулах красителей Просветление среды !
Задача о пробной волне в резонансной среде (стационарное приближение) Слабое просветление кубичная нелинейность удвоение эффекта !
исходный контур исходный контур
