Поиск
РУС
- РУС
- ТАТ
Содержание
Фотонное эхо
Фотонное эхо
(Световое эхо), сфазированное оптическое импульсное излучение, возникающее в форме задержанного отклика вещества после его облучения двумя или более разнесенными во времени лазерными импульсами; оптический аналог спинового эха
Предсказано в 1962 г. казанскими учеными У.Х.Копвиллемом и В.Р.Нагибаровым (Физико-технический институт Казанского филиала Академии наук СССР); обнаружено в кристалле рубина америкинсками исследователями Н.А.Кенитом, И.Д.Абеллой и С.Р.Хартманом (1964). Первый отечественный эксперимент был поставлен (1972) на кристалле рубина В.А.Пирожковым, В.В.Самарцевым и Р.Г.Усмановым (Физико-технический институт Казанского филиала Академии наук СССР).
Для возбуждения фотонного эха необходимо, чтобы несущая частота лазерного импульса совпадала с частотой какого-либо энергетического перехода рабочих ионов, а длительность лазерных импульсов и интервалы между ними (t) должны быть меньше времени необратимых процессов релаксации вещества.
Простейшая (двухимпульсная) схема формирования светового эха (фэ), где τ – временной интервал между возбуждающими (I, II) импульсами, t – время
Направление высвечивания фотонного эха определяется условием пространственного синхронизма: kФЭ=2k2−k1, где kФЭ и kn (n=1,2) – волновые векторы фотонного эха, первого и второго возбуждающих лазерных импульсов соответственно.
При изменении угла между k1 и k2 удалось осуществить угловую эхо-спектроскопию высокого разрешения (В.В.Самарцев, Е.И.Штырков, 1979 г.). Практически более удобен 3-импульсный режим возбуждения фотонного эха, при котором в момент времени t1+2t (где t1 – интервал между 2-м и 3-м лазерными импульсами) сфазированный электродипольный момент высвечивает сигнал стимулированного фотонного эха (СФЭ) в направлении kСФЭ = −k1+k2−k3, где k3 – волновой вектор 3-го лазерного импульса.
Сигналы СФЭ используются в работе оптических эхо-процессоров. Кодированная информация может записываться либо во временную форму 2-го лазерного импульса, либо в его волновой фронт.
Область применения: оптическая когерентная спектроскопия сверхвысокого разрешения, динамическая пространственно-временная голография, оптическая память и оптическая когерентная обработка информации.
Литература
Копвиллем У.Х., Нагибаров В.Р. Световое эхо на парамагнитных кристаллах // Физика металлов и металловедение. 1963. Том 15, № 2.
Световое эхо в рубине // Физика твердого тела. 1972. Том 14, выпуск 6.
Маныкин Э.А., Самарцев В.В. Оптическая эхо-спектроскопия. Москва, 1984.
Femtosecond photon echo in dye-doped polymer film at room temperature // Laser Physics Letters. 2006. V3, № 1.
Автор – В.В.Самарцев
