Оптические переходные и кооперативные эффекты в примесных кристаллах и разработка физических принципов оптической памяти на их основе

Зуйков, Владимир Александрович

Оптические переходные и кооперативные эффекты в примесных кристаллах и разработка физических принципов оптической памяти на их основе тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Зуйков, Владимир Александрович АВТОР

доктора физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Казань МЕСТО ЗАЩИТЫ

2005 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Оптические переходные и кооперативные эффекты в примесных кристаллах и разработка физических принципов оптической памяти на их основе»

Автореферат диссертации на тему "Оптические переходные и кооперативные эффекты в примесных кристаллах и разработка физических принципов оптической памяти на их основе"

На правах рукописи

ЗУЙКОВ Владимир Александрович

ОПТИЧЕСКИЕ ПЕРЕХОДНЫЕ И КООПЕРАТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ В ПРИМЕСНЫХ КРИСТАЛЛАХ И РАЗРАБОТКА ФИЗИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ОПТИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ НА ИХ ОСНОВЕ

Специальность: 01.04.05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Казань - 2005

Работа выполнена в Казанском физико-техническом институте Казанского научного центра Российской Академии Наук.

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор Виталий Владимирович Самарцев

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Анатолий Петрович Сухорукое

доктор физико-математических наук, профессор Игорь Викторович Евсеев

доктор физико-математических наук, профессор Александр Израилович Фишман

Ведущая организация: РНЦ "Курчатовский институт" (институт

физики твердого тела и сверхпроводимости)

Защита состоится "27 октября" 2005г. в Мчас.ЗОмин. на заседании специализированного совета 212.081 07 при Казанском государственном университете по адресу: 420008, г.Казань, ул. Кремлевская, 16, физический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного университета

Автореферат разослан " " 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физ.-мат. наук, доцент Е.В.Сарандаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Общие понятия и краткая история проблемы.

позволило обнаружить ряд оригтш

""" ^ффрктпн В ияг^нАлти наличие у

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА I

возбуждающих импульсов и генерируемых эхо-сигналов волновых фронтов позволяет осуществить их запись и считывание в виде оптических эхо-голограмм.

Поскольку в данной диссертации ставится вопрос о разработке физических принципов функционирования оптических запоминающих устройств (ОЗУ) на основе фотонного эха (известных как оптические эхо-процессоры), то подавляющее число экспериментов в ней посвящено изучению долгоживущего стимулированного фотонного эха (ДСФЭ). Необходимо отметить, что явление светового (фотонного) эха было предсказано в 1962-63г.г. в Казанском физико-техническом КФАН СССР проф. У.Х.Копвиллемом и его учеником - В.Р.Нагибаровым [1]. Впервые ФЭ было обнаружено в рубине в 1964г. И.Абелла, Н.Кенитом и С.Хартманом [2]. Долгое время, вплоть до 1972 года, этот эксперимент был уникальным из-за трудности резонансного возбуждения среды существовавшими в то время лазерами. Лишь последующее интенсивное развитие лазерной техники и способов управления частотой и длительностью возбуждающих лазерных импульсов привели к появлению нового направления лазерной спектроскопии - оптической эхо-спектроскопии.

Кроме того, некоторые эффекты, обнаруженные в ходе выполнения экспериментов по теме диссертации, использованы в качестве основы патентов зарубежных авторов. Так, обнаруженный автором диссертации с коллегами, эффект корреляции фотонного эха [6] использован проф. Т.Моссбергом в качестве прототипа в патенте [7] на оптическое запоминающее устройство, функционирующее на основе долгоживущего стимулированного фотонного эха.

В настоящее время в России только три группы исследователей (в Казани - в КФТИ Каз.НЦ РАН, в Москве - РНЦ "Курчатовский институт" и в г. Троицке Моск. обл. - ИС РАН) ведут методические базовые исследования вышеуказанных явлений в твердых телах. Результаты этих исследований проходили всестороннюю взаимную проверку. За рубежом подобными исследованиями занимаются многочисленные группы в США, Японии, Франции, Тайваня. При этом основное внимание уделяется изучению этих явлений в кристаллах, активированных редкоземельными ионами (РЗИ), поскольку именно они являются перспективными носителями информации оптических фазовых эхо-процессоров. Принципиально новые возможности таких процессоров раскрылись после обнаружения проф. С. Хартманом с коллегами в 1979 году в кристалле ЬаР3:Рг3+ явления долгоживущего стимулированного фотонного эха (ДСФЭ) [8]. В России такого рода эксперименты были впервые поставлены автором данной диссертации с коллегами (история вопроса детально изложена в монографии [5] и обзоре [9]). Таким образом, выполненное диссертационное исследование, посвященное экспериментальному поиску таких свойств долгоживущего стимулированного фотонного эха, долгоживушей фотонной индукции и оптического сверхизлучения, которые могли бы быть использованы в

оптических запоминающих устройствах, оказалось востребовано современной наукой, а тема диссертации - актуальна.

Целью диссертационной работы является экспериментальное исследование свойств фотонного (в основном - долгоживущего) эха, фотонной индукции и оптического сверхизлучения в кристаллах, легированных РЗИ и другими парамагнитными ионами и разработка на основе полученных результатов физических принципов функционирования ОЗУ.

Научная новизна. Автором диссертационной работы впервые экспериментально обнаружены и изучены свойства:

- обращенного ДСФЭ;

- обращенной свободной поляризации (обращенной фотонной индукции);

- двухцветного оптического сверхизлучения в ван-флековском

парамагнетике (ЬаР3:Рг3ь).

В диссертационной работе выполнен ряд экспериментов, существенно расширивших и углубивших знания о свойствах фотонного эха. При этом, автором впервые: а) осуществлен один из двух первых экспериментов по аккумулированному ДСФЭ; б) реализовано многократное считывание сигналов ДСФЭ (в том числе и кодированных) с одной и той же локальной области образца; в) показано, что поляризационные свойства сигналов ДСФЭ в кристалле ЬаР3:Рг3+ позволяют осуществить поканальную выборку информации из ее массива; г) продемонстрирована экспериментальная возможность реализации угловой оптической спектроскопии; д) создана экспериментальная методика "запирания" информации на определенных участках неоднородно уширенной линии в режиме ДСФЭ путем приложения статического или импульсного неоднородного электрического поля.

Научная новизна перечисленных результатов подтверждена многочисленными ссылками в работах других экспериментальных групп на приоритет автора данной диссертации. Защищаемые научные положения:

1. Созданный уникальный экспериментальный комплекс позволяет в режиме обращения осуществлять многоплановые исследования в области когерентной оптической спектроскопии в широком диапазоне длин волн;

2. Несущая частота сигналов первичного фотонного эха в резонансных средах с большим неоднородным уширением (например, - в полимерных пленках, легированных молекулами красителей) изменяется с ростом угла между волновыми векторами коротких возбуждающих лазерных импульсов, что дает возможность осуществлять угловую оптическую спектроскопию;

3. Двухимпульсное резонансное воздействие на кристалл рубина двух разнесенных во времени лазерных импульсов, согласование фаз между которыми нарушено вследствие прохождения одного из импульсов через световолокно, приводит к формированию в этом кристалле сигнала "некогерентного" фотонного эха;

4. Резонансное воздействие на кристалл трех разнесенных во времени лазерных импульсов в условиях, когда второй и третий импульсы являются противоположно направленными, приводит к излучению этим кристаллом сигналов ДСФЭ и долгоживущей фотонной индукции (при нулевой задержке между двумя первыми импульсами) в направлении, обратном направлению первого возбуждающего импульса;

5. Информативность сигналов ДСФЭ в кристалле ЬаРз^г34 может быть увеличена благодаря его следующим свойствам: а) информация может быть внесена во временную форму 1-го или 2-го возбуждающих импульсов, а затем при считывании 3-им импульсом может быть воспроизведена во временной форме сигнала ДСФЭ, если импульсная "площадь" 0] 2 этих импульсов удовлетворяет следующему условию: 8т9|>2 «01,2; б) воздействие в различных направлениях нескольких пар когерентных оптических импульсов с последующим приложением на ту же область образца импульсов, противоположно направленных второму импульсу каждой пары, приводит к генерации этой областью обращенных сигналов многоканального эха; в) блокирование эха в присутствии внешнего статического или импульсного неоднородного электрического поля позволяет, при различных его значениях, записывать информацию на различных участках неоднородно-уширенной линии; г) сигнал ДСФЭ уменьшается почти на порядок, если поляризация одного из возбуждающих импульсов ортогональна поляризации остальных возбуждающих импульсов;

6. Сигналы обращенного ДСФЭ в кристаллах ван-флековских парамагнетиков можно аккумулировать при резонансном воздействии последовательности идентичных пар возбуждающих лазерных импульсов и одиночного считывающего лазерного импульса, и многократно считывать при резонансном воздействии пары возбуждающих лазерных импульсов с последующим воздействием серии одиночных считывающих импульсов с импульсной "площадью", удовлетворяющей условию Бтб « 8;

7. В слабом магнитном поле сигналы ДСФЭ в кристалле ЬаР3:Рг3+ испытывают более чем десятикратное увеличение интенсивности;

8. Резонансное воздействие на кристалл рубина импульса стоячей волны после резонансного воздействия циркулярно-поляризованного первого импульса бегущей волны приводит к обращению циркулярной поляризации первичного фотонного эха;

9. Короткоимпульсное резонансное лазерное воздействие пороговой интенсивности на кристалл ЬаР3:Рг3+ на длине волны лазерного импульса 1=477,7нм вызывает случайное испускание этим кристаллом в двух противоположных направлениях задержанных во времени сигналов двухцветного оптического сверхизлучения (ОСИ) на длинах волн: 477,7нм ("голубое" ОСИ) и 606нм ("оранжевое" ОСИ).

Научная и практическая значимость. В ходе проведенных исследований получены фундаментальные результаты в области когерентной оптики, которые использованы при написании ряда монографий [3-5], патента [7] и обзора [9], посвященных этой теме.

Разработанные (на примере ДСФЭ в кристалле ЬаР3:Рг3+) способы увеличения плотности записи и регенерации информации, методы увеличения времени хранения и многократного обращения к ней могут быть использованы в системах оптической памяти и в оптических эхо-процессорах.

Обнаруженное в кристалле ЬаР3:Рг3+ оптическое сверхизлучение, по интенсивности значительно превышающее сигнал ДСФЭ, дает возможность использования этого явления в оптических запоминающих устройствах.

Использованный режим обращения сигналов ДСФЭ и долгоживущей ФИ в настоящее время широко применяется в экспериментальных

исследованиях в области оптической эхо-спектроскопии. Данный режим

может также использоваться при конструировании оптических запоминающих устройств на базе фотонного эха, поскольку он позволяет значительно увеличить отношение "сигнал/шум".

Методы исследования. В процессе выполнения исследований по теме диссертации были разработаны и использованы следующие экспериментальные методы:

1. Метод обращения направления ДСФЭ и других сигналов КОПЕ;

2 Метод аккумулирования и многократного считывания сигналов

ДСФЭ;

3 Метод многоканального возбуждения ДСФЭ;

4 Метод оптического сверхизлучения.

По существу, большинство из экспериментальных методов были разработаны в процессе проведения исследований по теме диссертации.

При теоретической интерпретации полученных результатов (для случая фотонного эха) использовалось полуклассическое приближение, когда атомная система считается квантовым объектом, а электромагнитное поле - классическим. При этом резонансная среда считалась оптически тонкой, а взаимодействие атомов через общее поле излучения не учитывалось. Такие условия являются стандартными при теоретическом анализе сигналов фотонного эха. При расчете откликов резонансной среды на воздействие возбуждающих лазерных импульсов в рамках формализма матрицы плотности использовались метод операторов эволюции и метод супероператоров эволюции.

Для расчета сигналов оптического сверхизлучения также использовался формализм матрицы плотности, в рамках которого выводится основное кинетическое уравнение для приведенной матрицы плотности системы атомов, взаимодействующих через общее поле излучения. При выводе основного кинетического уравнения использовалось приближение Борна-Маркова, которое справедливо в тех случаях, когда эффектами распространения и запаздывания излучения в резонансной среде можно пренебречь. Такие условия хорошо выполняются при наблюдении оптического сверхизлучения в примесных кристаллах.

Связь с базовыми научными направлениями и программами. Исследования по теме диссертации были поддержаны Программой Президиума РАН "Квантовая макрофизика" (2002-2005г.), Программой ОФН РАН "Оптическая спектроскопия и стандарты частоты" (20042005г.), грантами РФФИ (в том числе, - грантами № 02-02-16722а (20022005г.) и № 05-02-16003а (2005г.)), грантами МНТЦ № 737 (2000-2002г.) и № 2121 (2004-2005г.), российско-белорусским грантом РФФИ № 04-02-81009-Бел.2004а (2004-2005г.). Эта тема является одной из базовых тем КФТИ КазНЦ РАН.

Достоверность. Результаты диссертации получены на надежной аппаратуре, они воспроизведены другими исследовательскими группами, о чем свидетельствуют соответствующие ссылки в отечественных и зарубежных публикациях. Полученные в ходе экспериментов значения физических величин находятся в согласии с данными, установленными другими методами.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на II, III, IV V, VI и VII Симпозиумах по световому эхо и когерентной спектроскопии (Казань-1981, Харьков-1985, Куйбышев-1989, Москва-1993,

Йошкар-Ола-1997, Новгород Великий-2001), на нескольких международных конференциях по лазерной физике (LPHYS-1993, 1996, 2001, 2002), на Международных чтениях по квантовой оптике (IRQO-1999, 2001, 2003) на Международных научных конференциях Lasers'97, Lasers'98, Lasers'99, Lasers'2000, на V Международном съезде по выжиганию провалов и спектроскопии (Миннесота, США, 1996г.), на всех Всероссийских молодежных научных школах "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия" (Казань, 1997-2004г.), на Всероссийской конференции "Физические принципы и методы оптической обработки информации" (г.Гродно, 1993), на X феофиловском симпозиуме (Санкт-Петербург, 1995г.), на конференциях КиНО (в настоящее время - ICONO), и на многочисленных семинарах и отчетных конференциях КФТИ КазНЦ РАН и Казанского госуниверситета.

Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 76 статьях, среди которых 46 статей в рекомендованных ВАК журналах в области физики.

Структура и объем диссертации. Диссертация объемом 209 стр. состоит из введения, шести глав, заключения, приложения и списка цитируемой литературы из 210 наименований. Работа содержит 62 рисунка и 1 таблицу.

Личный вклад автора в основные публикации. Диссертация написана на основе цикла работ, выполненных с начала 80-х годов. Все основные результаты по теме диссертационной работы опубликованы в работах [79154]. В большинстве совместных работ автором выполнена основная часть исследования (постановка задачи, изготовление аппаратуры, разработка методики эксперимента, проведение экспериментов, обработка и анализ

полученных результатов). Основная часть работ, связанных с теоретической интерпретацией результатов экспериментов, выполнена соавторами.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обозначен предмет исследования, изложенный в диссертации, обоснована ее актуальность, сформулированы цель работы и основные положения, выносимые на защиту. Отмечена научная новизна полученных результатов, кратко изложено содержание диссертации.

В первой главе представлено общее состояние исследований по долгоживущему стимулированному фотонному эхо (ДСФЭ) применительно к использованию этого явления при создании оптических запоминающих устройств и систем оптической обработки информации. Обсуждены физические особенности формирования ДСФЭ. На примере кристалла ЬаР^:Рг3+ показано, что долгоживущее фотонное эхо возможно лишь при наличии промежуточного уровня, время жизни которого значительно превышает время жизни возбужденного оптического состояния 3Р0. Обсуждены принципы функционирования оптической памяти и процессоров на основе долгоживущего стимулированного фотонного эха, а также проведен анализ современного состояния исследований и перспектив разработок нового класса оптических запоминающих устройств. Показано, что к настоящему времени имеются реальные предпосылки для создания ОЗУ на основе ДСФЭ и, в первую очередь, оптических эхо-процессоров, решающих проблемы ОКОИ в сочетании с длительным хранением информации. Отмечено, что ряд

физических свойств ОЗУ на базе ДСФЭ, касающихся повышения энергетики данных устройств, увеличения плотности записи информации и времени ее хранения, возможности многократного обращения к памяти и др., не нашли достаточно полного отражения в современных исследованиях. Кроме того, в научной печати мало отражены вопросы, связанные с использованием в ОЗУ таких оптических явлений, как фотонная индукция и оптическое сверхизлучение. Именно этим вопросам посвящены исследования, описанные в оригинальной части диссертации.

Во второй главе приведено описание экспериментальной установки для исследования свойств обращенного долгоживущего фотонного эха и обращенной фотонной индукции (рис.1). Установка представляет собой связанную систему аппаратурных блоков и узлов, обеспечивающих формирование и регистрацию обращенных сигналов ДСФЭ. Главным узлом установки является лазерная система, состоящая из импульсного YAG-лазера, устройства формирования гармоник излучения и перестраиваемого лазера на органическом красителе "Кумарин 480". Лазер на красителе, генерирующий на длине волны >.=477,7нм, накачивается третьей гармоникой YAG - лазера, который формировал импульсы длительностью 10 не с частотой повторения 12,5 Гц.

Отличительной особенностью установки является использование режима обращения. В этом режиме третий возбуждающий импульс направлен противоположно второму возбуждающему импульсу. Сигнал эха, согласно условиям пространственного синхронизма, высвечивается при этом в направлении, противоположном направлению первого

на осциллограф

тх

16 —> о

0 е)

ч " □)! \

Рис. 1. Блок-схема экспериментальной установки для исследования долгоживущего фотонного эха в кристалле ЬаР3:Рг3\ 1 - лазерная система, включающая в себя импульсный У АО-лазер, систему формирования гармоник и лазер на красителе; 2 - блок питания УАО-лазера; 3 - система управления, совмещенная с персональным компьютером; 4 -поляризационный элемент Поккельса; 5 - призма Глана с боковым выходом; 6 - полуволновая пластинка для поворота поляризации на 90°; 7, 12, 13 - электро-механические затворы; 8 - полупрозрачное зеркало; 9 -фокусирующие сферические линзы; 10 - образец в гелиевом криостате; 11 - оптическая линия задержек; 14 - фотоумножитель 18 ЭЛУ-ФМ с набором ослабляющих светофильтров; 15 - скоростной осциллограф С7-19; 16 - фотоэлемент ФЭК-15 для получения синхроимпульса; 17 -поглотитель света; 18 - поворотные зеркала.

возбуждающего импульса. Такой режим возбуждения снимает ограничение на угол между направлениями воздействия первых двух импульсов. Это позволяет увеличивать этот угол, тем самым, повышая отношение "сигнал/шум" регистрирующей аппаратуры.

Данная установка представляет собой, по сути дела, однопозиционное оптическое запоминающее устройство, способное записывать, хранить и считывать информацию. Запись осуществляется возбуждением кристалла ЬаР3:Рг3+ последовательностью двух возбуждающих лазерных импульсов. Второй импульс формируется с помощью оптической линии задержек. Во время хранения информации канал записи и считывания перекрываются электромеханическими затворами. Считывание осуществляется одиночным импульсом в направлении, противоположном действию второго записывающего импульса. В этот момент канал записи закрыт соответствующим затвором. Информация в виде сигнала фотонного эха регистрируется фотоумножителем в направлении, противоположном действию первого записывающего импульса.

Для проведения исследований во внешнем магнитном поле использовались катушки Гельмгольца. Напряженность поля регулируется в пределах 0 - 500 Э, а с применением специальных магнитных сердечников диапазон регулировки повышается до 1500 Э.

Описанная установка является многофункциональной. Она совмещена с персональным компьютером, и все режимы работы задаются программно. Установка позволяет:

1. Возбуждать и исследовать обращенное долгоживущее фотонное эхо, обращенную долгоживущую фотонную индукцию и оптическое сверхизлучение;

2. В исследуемых образцах определять времена релаксации оптических уровней и сверхтонких подуровней основного состояния;

3. Возбуждать и регистрировать обращенные сигналы долгоживущего фотонного эха в многоканальном режиме, в режимах аккумулирования и многократного считывания.

Во второй главе описана также методика формирования многоимпульсных последовательностей лазерных импульсов для возбуждения многоканального ДСФЭ. Приведена конструкция оптической линии задержек, позволяющей формировать эти последовательности.

Третья глава посвящена экспериментальному исследованию спектрально-пространственных особенностей фемтосекундного двухимпульсного фотонного эха и сигналов самодифракции в активированных кристаллах и в полимерных пленках, допированных молекулами органического красителя. Согласно условиям пространственного синхронизма первичное ФЭ излучается в направлении волнового вектора кэ = 2к2 - к,, где | кэ I = соэ /с; 1^1 = Ю]/с; I к21 = ш2/с, где Ю), ю2 и соэ - несущие частоты возбуждающих импульсов (в наших условиях одинаковые) и сигнала эха, соответственно. С - скорость света в резонансной среде.

При коллинеарном возбуждении | кэ I = 1^1= | к21 и, следовательно, юэ = се>1 =ю2.

При неколлинеарном возбуждении, если ! к, [ = ! к21, то | кэ I > I к) | и I к21. Соответственно соэ > (0| и а>2> т-е- несущая частота эхо-сигнала смещается в область коротких длин волн.

Результатом исследования оказалось то, что с увеличением угла а между возбуждающими импульсами длина волны сигналов эха смещается относительно длины волны импульсов возбуждения в коротковолновую область (рис.2). Этот результат полностью подтверждает теоретическое предположение о возможности угловой эхо-спектроскопии, сделанное ранее в работе Самарцева и Штыркова [10].

(отн ед)

- спектр возбужд

Спектры эха 1 - 0,5 фад.

2-5 град

3- 10 град.

770 775 780 785 790 длина волны/нм

Рис.2. Спектры сигналов первичного фотонного эха в органических красителях, внедренных в полимерную пленку, при различных углах между возбуждающими импульсами при температуре жидкого гелия. Пунктирная линия обозначает спектральный контур возбуждающих фемтосекундных лазерных импульсов. Вертикальные стрелки показывают центральную длину волны спектра сигнала эха, рассчитанную как центр тяжести спектрального контура.

Исследование подобных зависимостей сигналов самодифракции первого порядка в полимерных пленках и кристаллическом кремнии, выполненных при комнатной температуре, показало, что с ростом угла а наблюдается сдвиг несущей частоты (центр тяжести спектрального контура) сигналов самодифракции в длинноволновую область. Изменение направления частотного сдвига в сигналах самодифракции (по сравнению с сигналами фотонного эха, наблюдаемыми при температуре жидкого гелия) можно отнести к высокотемпературному (по сравнению с гелиевыми температурами) влиянию поля фононов.

Таким образом, можно сделать вывод, что наличие зависимости длины волны сигналов фотонного эха и самодифракции от угла между

возбуждающими импульсами делает возможным реализацию метода оптической угловой спектроскопии.

В третьей главе исследованы также спектрально-концентрационные свойства фотонного эха, в результате чего был зафиксирован "провал" интенсивности ДСФЭ в области максимального поглощения спектральной линии концентрированных образцов кристалла ЬаР3:Рг3+. Такое поведение интенсивности эха находится в согласии с результатами работы [И], но в нашем случае спектр возбуждения примерно в 3 раза шире.

В заключительной части данной главы описан метод возбуждения некогерентного фотонного эха в рубине, основанный на возбуждении его последовательностью двух разнесенных во времени лазерных импульсов, согласование фаз между которыми нарушено вследствие прохождения одного из импульсов через световолокно. Это свойство фотонного эха можно использовать для ввода информации в ОЗУ на базе этого явления.

В четвертой главе изложены результаты экспериментального исследования физических свойств долгоживущего фотонного эха и фотонной индукции, которые могут быть использованы в устройствах оптической памяти. Показано, что использование режима обращения (рис.3) позволяет идентифицировать сигнал ДСФЭ среди многообразия других когерентных откликов. Кроме того, отсутствие зависимости интенсивности эхо-сигналов от угла между направлениями первых двух возбуждающих импульсов повышает отношение "сигнал/шум" регистрирующей аппаратуры.

Эффект совпадения формы сигналов долгоживущего фотонного эха в кристалле ЬаР3:Рг3+ с формой возбуждающих импульсов (рис.4) позволяет повысить плотность записи информации в системах оптической памяти на базе ДСФЭ. Реализация нового метода аккумулирования сигналов

долгоживущего фотонного эха (АДСФЭ) (рис. 5) дает возможность регенерации памяти в ОЗУ на основе фотонного эха Возможность многократного считывания сигналов долгоживущего фотонного эха (МДСФЭ) (рис. 6) дает возможность многократного обращения к базе данных ОЗУ. При этом

экспериментально и теоретически показано, что в условиях слабого возбуждения (при малых площадях считывающих импульсов) число считывающих импульсов мало влияет на время существования ДСФЭ.

1 /

' I г

Рис.3. Осциллограммы, иллюстрирующие обнаружение обращенно1 о долгоживущего фотонного эха (первого справа) в кристалле ЬаР3:Рг3+. Первый сигнал слева -третий (считывающий) импульс длительностью 10 не. Интервалы между первым и вторым возбуждающими импульсами для всех осциллограмм равен 50 не. Интервалы между вторым и третьим импульсами равнялись: а -0,5с; б - 1с; в - 1,5 с; г - 2 с, д - 3 с. Метки - 10нс.

Т12=75 не

т23=800 мс

эхо

Рис. 4. Осциллограммы, иллюстрирующие обнаружение эффекта корреляции долгоживущего фотонного эха в кристалле ЬаР3: Рг3+. Вверху

- первая пара возбуждающих импульсов (справа - импульс-код). Внизу

- третий (считывающий) импульс и кодированный сигнал ДСФЭ (справа). Т12 и т21 - временные интервалы между первым и вторым и вторым и третьим возбуждающими импульсами, соответственно.

Экспериментально показана возможность возбуждения различных вариантов многоканального долгоживущего фотонного эха, позволяющая значительно повысить плотность записи информации в одном и том же объеме образца (рис.7). Описана методика получения обращенной фотонной индукции (в том числе долгоживущей) в кристалле ЬаР3:Рг ' (рис.8).

20 не

1 I

Т12

....Л

Т12

1„. (отн ед)

10 20 30

N = 1

N = 3

N = 8

N = 15

Рис. 5. Режим возбуждения сигналов АДСФЭ (верхний рисунок слева), реализованный в наших экспериментах. 1, 2, ..., N - номера записывающих пар. Справа - осциллограммы, иллюстрирующие увеличение интенсивности сигналов АДСЭ (справа) с ростом числа N идентичных импульсных пар в кристалле ЬаР3:Рг3+ при температуре Т=2,2К [89; крайний слева - считывающий импульс. Нижний рисунок показывает зависимость интенсивности сигналов эха от числа записывающих пар (сплошная кривая - результат теоретического расчета).

12 С, Э1

П Р л

-тм-Ч

-Т2»

С, э„

_Дл_

По

1 о л. 08 ■ 06 04)-

02 Ь-

т12 = 50 не

О! 06 04 02

л = 26 соотв. т:з = 2080 мс

11 16 21 26

Рис. 6. Схема возбуждения сигналов МДФЭ (сверху слева). Цифрами 1, 2 обозначены номера записывающих импульсов; С„ - и-ый считывающий импульс; Э„ - и-ый сигнал МДФЭ. Внизу приведены осциллограммы, иллюстрирующие режим многократного считывания кодированных сигналов долгоживущего фотонного эха. На верхней осциллограмме -первый и второй записывающие импульсы. Второй импульс имеет двугорбую форму (импульс-код). Интервалы между метками - 10 не. Внизу приведены осциллограммы совмещенных во времени следующих друг за другом считывающих импульсов и сигналов МДФЭ. Справа приведены зависимости интенсивности сигнала ДСФЭ в кристалле ЬаР3:Рг3+ от интервала т2з между вторым и третьим импульсами (верхняя зависимость) и многократно считанного сигнала ДСФЭ (нижняя зависимость) от числа считывающих импульсов п (п =26 соответствует времени 2080мс, площади считывающих импульсов =0 2). Точками обозначены данные эксперимента, сплошные линии - результаты теоретического расчета. В обоих случаях интервал между первым и вторым импульсами - 50нс.

.Г :1 ■ . .4 - II , ДМ _т„_и нян^иив

Рис. 7. Один из вариантов возбуждения сигналов многоканального обращенного ДСФЭ, когда импульсом-кодом является первый импульс (ФЭУ-1 и ФЭУ-2 - фотоумножители, регистрирующие эхо-сигналы в отдельных каналах). Справа - осциллограммы, иллюстрирующие обнаружение этих эхо-сигналов в кристалле ЬаР3:Рг3+. 1 - эхо-сигнал, соответствующий каналу с частью первого возбуждающего импульса, приложенного в направлении волнового вектора к', (одногорбый информационный импульсный сигнал); 2 - то же для канала с частью первого возбуждающего импульса, приложенного в направлении волнового вектора к" (двугорбый информационный импульсный сигнал); сигнал слева - фоновая засветка от третьего импульса; период меток -20нс.

В пятой главе исследуются особенности формирования долгоживущего фотонного эха в зависимости от таких факторов, как внешнее магнитное и электрическое поля, поляризация возбуждающих импульсов. Все эти факторы в различной мере влияют на поведение и "энергетику" сигналов фотонного эха и могут быть использованы при разработке систем оптической памяти и оптических процессоров на основе явления фотонного эха.

Показано, что приложение даже слабого продольного и поперечного магнитных полей (~ 100 Э) приводит к почти десятикратному увеличению интенсивности сигналов ДФСЭ и увеличению времени его существования

цОФИ

окг

Криостат

Рис. 8. а - схема возбуждения сигнала обращенной фотонной индукции: к„ - волновой вектор п-го возбуждающего импульса, О - образец. б - осциллограмма сигнала обращенной фотонной индукции (ОФИ) в кристалле ЬаРэГРг3* (справа).

в кристалле ЬаРэ:Рг3+ (рис.9). Экспериментально показано, что интенсивность ДСФЭ падает почти на порядок, если поляризация одного из возбуждающих импульсов ортогональна поляризации остальных

н/э

Рис. 9. Экспериментальная зависимость интенсивности сигналов долгоживущего фотонного эха в кристалле ЬаР3:Рг3+ от величины внешнего магнитного поля, приложенного параллельно и перпендикулярно к отческой оси С3: □ - результаты экспериментов с интервалом между вторым и третьим импульсами т23, равным 80 мсек; А - результаты экспериментов с т23 = 800 мсек.; сплошные линии - результаты вычисления для случая т23 = 80 мсек. Во всех случаях интервал между первым и вторым импульсами был равен 25нс.

Рис.10. Зависимость интенсивности сигналов долгоживущего стимулированного фотонного эха в кристалле ЬаР3:Рг^ от угла ф между поляризациями возбуждающих импульсов. Д - экспериментальные точки, относящиеся к случаю, когда изменяется поляризация первого пульса, при неизменной поляризации двух других импульсов (кривая 1). О - случай изменения поляризации второго импульса (кривая 2). □ - случай изменения поляризации третьего импульса (кривая 3). Т - теоретическая зависимость.

импульсов (рис.10). Это свойство фотонного эха может быть использовано для выделения нужной информации, записанной методом многоканального ДСФЭ в одной и той же локальной области кристалла.

В таблице приведены результаты исследования корелляции эхо-сигналов в кристалле ЬаР3:Рг3+ в соответствующих каналах в зависимости от направления векторов поляризации импульсов данного канала. Стрелками указано направление векторов поляризации возбуждающих импульсов, а знак "+" или "-" указывает на наличие, или отсутствие сигналов ДСФЭ в соответствующем пространственном канале.

Таблица 1. Наличие или отсутствие (ослабление) эхо-сигналов ("+" или "-") в канале записи в зависимости от направления

векторов поляризации возбуждающих импльсов.

Номер варианта Поляризация 2-го импульса Поляризация считывающего импульса Сигнал ДСФЭ в канале

1 канал 2 канал 1 канал 2 канал 1 канал 2 канал

1 т т 1 ! + +

2 -> т 1 + -

3 т ! - -

4 1 1 ! - +

Экспериментально реализован метод "запирания" информации, записанной методом ДСФЭ на различных участках неоднородно-уширенной линии при локальном статическом (рис.11) или импульсном (рис.12) воздействии на кристалл ван-флековского парамагнетика неоднородного электрического поля. При многократном варианте записи информации в режиме ДСФЭ достаточно во время действия каждой пары возбуждающих импульсов воздействовать своим внешним электрическим

полем. Тогда для считывания данных, записанных конкретной парой импульсов, необходимо включить перед считывающим импульсом соответствующее этой паре внешнее поле. Таким образом, эффект "запирания" откликов ФЭ может оказаться полезным для увеличения плотности записи информации в устройствах оптической памяти на основе долгоживущего фотонного эха.

В пятой главе сообщается также об экспериментальном обнаружении в рубине, эффекта обращения поляризации сигнала ФЭ. Экспериментально доказано, что сигнал эха, возбужденный последовательностью двух

импульсов, первый из которых является бегущей волной, а второй - стоячей, имеет поляризацию, обращенную циркулярной

поляризации первого возбуждающего импульса.

дсфэ

Л_4_

дсфэ

я±

Рис.11. "Запирание" информации в режиме ДСФЭ при различных вариантах включения внешнего неоднородного электрического поля с градиентом порядка 50В/см2. 1,2,3 -возбуждающие импульсы. Присутствие (или отсутствие) электрического поля напряженностью ~ 200 В/см во время действия всех возбуждающих импульсов (варианты а и б) не приводит к "запиранию" эха. Однако эхо "запирается", когда электрическое поле выключается перед считывающим импульсом (вариант в), или включается перед ним (вариант г).

1Л0

1.0

0.5

А?

К » / а

к \ I I

г*

Лл_

*....«-«.. « I > I, >. I I 1м ^ 1111 II 1 \ ,1, I | | 1/нС

-50 0 50 -50 0 50

Рис.12. Зависимости интенсивности сигналов долгоживущего фотонного эха (отн. ед.) от времени включения импульсов тока, формирующих импульсы электрического поля, относительно времени прохождения первого (слева на рисунке) и считывающего (справа на рисунке) возбуждающих импульсов (т12 = 25 не, т2з = 80 мс). Видно, что в обоих случаях происходит "запирание" эха. Одновременное включение импульсов тока не приводит к "запиранию" эхо-сигналов.

Шестая глава посвящается экспериментальному исследованию оптического сверхизлучения (теоретически предсказанного Р.Дике в 1954г.) в кристалле ЬаР3:Рг3+. Описана аппаратура по его возбуждению и исследованию. Сообщается о первом наблюдении в этом кристалле при температуре 2.2 К сигналов оптического двухцветного (на переходе 'Щ -3Р0 (длина волны X = 477.7 нм) и на переходе 3Р0 - 3Н6 (длина волны X = 606нм) сверхизлучения как в прямом, так и в обратном направлениях

(рис.13). Также, как долгоживущие фотонные эхо и индукция, явление оптического сверхизлучения может использоваться при проектировании оптических запоминающих устройств, поскольку, в отличие от вышеуказанных, интенсивность оптического сверхизлучения

пропорциональна квадрату частиц, участвующих в его формировании.

Рис.13. Осциллограммы сигналов сверхизлучения (пики справа) в кристалле ЬаР3:Рг3+ на переходе 3Р0 -3Н4 - голубое ОСИ (верхняя осциллограмма) и на переходе 3Р0 - 3Н6 -оранжевое ОСИ (нижняя осциллограмма), наблюдаемые как в направлении возбуждения, так и в противоположном направлении. Метки - 20 не.

1111111 УГ~

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Исследования, приведенные в данной диссертации, были нацелены на разработку физических принципов оптической фазовой памяти на основе явлений долгоживущего фотонного эха, фотонной индукции и оптического сверхизлучения. Основные результаты этих исследований можно сформулировать следующим образом:

1. Создан уникальный комплекс экспериментальной аппаратуры, позволяющий в режиме обращения обеспечивать проведение многоплановых исследований в области фотонного эха, фотонной

индукции и оптического сверхизлучения в широком диапазоне длин волн.

2. Создан действующий макет однопозиционного ОЗУ на основе ДСФЭ, позволяющий в режимах регенерации данных и многократного обращения к ним записывать, хранить и считывать информацию.

3. На примере двухимпульсного фемтосекундного фотонного эха в органических красителях, внедренных в полимерные пленки, впервые экспериментально продемонстрирована зависимость несущей частоты эха от угла между возбуждающими импульсами. Этим доказана возможность реализации угловой оптической спектроскопии.

4. Обнаружено "некогерентное" фотонное эхо, возбужденное в рубине двумя лазерными импульсами, согласование фаз между которыми нарушено вследствие прохождения одного из импульсов через световод. Данный факт позволяет использовать световодную оптику для ввода информации в ОЗУ на основе ФЭ.

5. Обнаружены обращенные долгоживущее стимулированное фотонное эхо и фотонная индукция в кристалле ЬаР5:Рг3+. Показано, что использование режима обращения снимает ограничение на угол между первыми двумя возбуждающими импульсами, позволяя увеличить отношение "сигнал/шум" при регистрации эхо-откликов.

6. Экспериментально обнаружены следующие свойства ДСФЭ: 1) корреляция формы эхо-сигналов с формой импульса-кода; 2) возможность возбуждения многоканального эха; 3) возможность поканальной выборки информации, основанная на свойстве фотонного эха уменьшаться примерно на порядок, если поляризация одного из возбуждающих импульсов ортогональна поляризации других возбуждающих импульсов; 4) запирание фотонного эха в неоднородных

статических и импульсных электрических полях. Перечисленные свойства позволяют увеличить плотности записи информации ОЗУ на базе ДСФЭ.

7. Разработаны методы аккумулирования и многократного считывания сигналов ДСФЭ с одной и той же локальной области резонансной среды, которые позволяют производить регенерацию памяти и многократное обращение к ней в ОЗУ на основе ДСФЭ.

8. Экспериментально обнаруженный в кристалле ЬаР3:Рг3+ эффект (более чем десятикратного) увеличения интенсивности сигналов долгоживущего эха при приложении слабого внешнего магнитного поля позволяет удлиннить время хранения информации ОЗУ на основе ДСФЭ.

9. Экспериментально обнаружен эффект обращения поляризации фотонного эха при возбуждении кристалла рубина импульсами бегущей и стоячей волн.

10. Экспериментально обнаруженное в кристалле ЬаР3:Рг3+ двухцветное оптическое сверхизлучение открывает дополнительные перспективы при использования этого явления в системах оптической памяти.

Результирующий вывод: На основании экспериментально обнаруженных и исследованных свойств долгоживущего стимулированного фотонного эха, обращенной фотонной индукции и оптического сверхизлучения в примесных кристаллах можно сделать вывод о том, что указанные оптические явления могут быть использованы в качестве базовых в работе оптических запоминающих устройств и оптических процессоров.

Цитируемая литература

1. Копвиплем У.Х. Световое эхо на парамагнитных кристаллах / Копвиллем У.Х., Нагибаров В.Р. // Физика металлов и металловедение. -1963. - Т.Н. -№ 2. -С. 313-315.

2. Kurnit N.A. Observation of a photon echo / Kurnit N.A., Abella I.D.,Hartmann S.R. // Phys. Rev. Lett. - 1964. - V. 13. - P. 567-570.

3. Маныкин Э.А. Оптическая эхо-спектроскопия / Маныкин Э.А., Самарцев В.В. М.: Наука. - 1984. - 270с.

4. Голенищев-Кутузов В.А. Импульсная оптическая и акустическая когерентная спектроскопия. / Голенищев-Кутузов В.А., Самарцев В.В., Хабибуллин Б.М. // М.: Наука. - 1988. - 222с.

5. Калачев А.А. Когерентные явления в оптике / Калачев А.А., Самарцев В.В. // Казань: Изв. КГУ. - 2003.

6. Зуйков В.А. Корреляция формы сигналов светового эха с формой возбуждающих импульсов / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Усманов Р.Г. // Письма в ЖЭТФ. - 1980. -Т. 32. - № 4. - С. 293-297.

7. Mosberg T.W Time Domain Data Storage. Patent 4459682 USA (Appl. 10.06.84).

8. Chen Y.S. Photon echo relaxation in LaF3:Pr3+ / Chen Y.S., Chiang K.P., Hartmann S.R. //Optics Communications. - 1979. V. - 29. - №2. - P. 181-185.

9 Зуйков В.А. Оптическая память на основе долгоживущего фотонного эха (обзор) / Самарцев В.В., Зуйков В.А., Нефедьев Л.А. // ЖПС - 1993. -Т. 59. - № 5-6. - С. 395- 424.

10. Самарцев В.В. Угловая спектроскопия с помощью светового эха / Самарцев В.В., Штырков Е.И. // Оптика и спектроскопия. - 1979. - Т. 49. - № 2. - С. 225-227.

11. Маныкин Э.А. Эффект подавления стимулированного фотонного эха при возбуждении когерентного излучения на смежном переходе / Маныкин Э.А., Знаменский Н.В., Коба Н.В. // Письма в ЖЭТФ. - 1991. -Т. 54,- №4. -С. 172-174.

Научные публикации, положенные в основу диссертации

1. Зуйков В.А. Исследование возможности управления процессом генерации светового (фотонного) эха. / В.А.Зуйков, В.В.Самарцев, Р.Г.Усманов. // ЖТФ. - 1979. - Т.49. - С. 2272-2274.

2. Зуйков В.А. Обращенное световое эхо в рубине. / Зуйков В.А., Самарцев В.В, Усманов Р.Г. // Письма в ЖЭТФ. - 1980. - Т. 31. - № 11. - С. 654-659.

3. Зуйков В.А. Возбуждение сигналов светового (фотонного) эха последовательностью бегущих и стоячих волн. / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Туриянский Е.А. //ЖЭТФ. - 1981. - Т.81.- №2(8). - С.653-664.

4. Зуйков В.А. Особенности формирования сигналов светового эха в условиях сильного неоднородного уширения линии. / С.О.Елютин, В.А.Зуйков, С.М.Захаров, Э.А.Маныкин, Р.Г.Усманов. // Тезисы 2-го Всесоюзного симпозиума по световому эхо. (Казань, 17-19 июня 1981), Казань: - 1981.-С. 49.

5. Zuikov V.A. Reversed Photon Echo as a Method of the Investigation of the Resonant Media Parameters. / Zuikov V.A., Samartsev V.V. // Phys. Stat. Sol. - 1982. - V. 73(a). - № 2. - P. 625-632.

6. Зуйков В.А. Обращенное световое эхо в рубине. / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Усманов Р.Г. // Изв. РАН СССР. Сер.физ. - 1982. -Т. 46.-С. 600-603.

7. Зуйков В.А. Обращенная световая индукция / Зуйков В.А., Самарцев В .В., Туриянский Е.А. /У Письма в ЖТФ. - 1982. - Т. 8. - В. 20. - С. 1250- 1254.

8. Зуйков В.А. Эффект обращения поляризации светового эха / Зуйков

B.А., Нефедьев JI.A., Самарцев В.В. И Опт. и спектр. - 1984. - Т.57. - В. 5. -С. 929-931.

9. Зуйков В.А. Пространственно-временные корреляции когерентных оптических импульсов в явлении фотонного эха. / Елютин С.О., Захаров С.М., Зуйков В.А., Маныкнн Э.А., Самарцев В. В. // ЖЭТФ. -1985,- Т. 88,- №2. -С. 401-416.

10. Зуйков В.А. Долгоживущее световое эхо и его применения. / Ахмедиев H.H., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Усманов Р.Г., Хамидуллин Б.Ш. // Изв. АН СССР. Сер. физ. - 1986. - Т. 50. - № 8. -

C. 1488-1494.

П.Зуйков В.А. Обращенное долгоживущее световое эхо в кристалле LaF3:Pr3+. / Ахмедиев H.H., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В. В., Стельмах М.Ф., Фомичев A.A., Якшин М.А. // Письма в ЖЭТФ. - 1987. Т. 45. - № 3. - С. 122-125.

12. Зуйков В.А. Обнаружение многократного долгоживущего светового эха. / Ахмедиев H.H., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Фомичев A.A., Якшин М.А. // Письма в ЖЭТФ. - 1988. -Т.48.-№ П. - С. 585-587.

13. Зуйков В.А. Долгоживущее обращенное фотонное эхо и оптическая память. / Ахмедиев H.H., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Фомичев A.A., Якшин М.А. // Изв. АН СССР. Сер. физ. - 1988. - Т. 52 - № 6. - С. 1106-1112.

14. Зуйков В.А. Долгоживущее световое эхо и оптическая запись информации / Ахмедиев H.H., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах

М.Ф., Фомичев A.A., Якшин М.А. // Импульсные лазеры и их применение. Междуведомственный сборник. М.: - 1988. - С. 4-13.

15. Зуйков В.А. Долгоживущее световое эхо и хранение оптической информации. / Ахмедиев H.H., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В .В., Стельмах М.Ф., Фомичев A.A., Якшин М.А. // Изв. АН СССР. Сер. физ. - 1989. - Т. 52. - № 12. - С. 2305-2311.

16. Зуйков В.А. Аккумулированное стимулированное световое эхо и оптическая память / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Юфин М.А., Якшин М.А., Гайнуллин Д.Ф. // В сб. Оптические и электронные средства обработки информации. - М.: - 1990. - С. 4-12.

17. Зуйков В.А. Оптическая память на основе долгоживущего светового эха в кристалле LaF3:Pr3+ / Зуйков В.А., Медведев Л.Н., Неграшов И.В., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Юфин М.А., Якшин М.А. // В сб. Голографические методы в науке и технике. - Л.: - 1990. - С. 92-97.

18. Зуйков В.А. Аккумулированное долгоживущее световое эхо и оптическая память в кристалле LaF3:Pr3+. / Зуйков В.А., Гайнуллин Д.Ф., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Юфин М.А., Шадрина Т.Г., Якшин М.А. //ЖПС. - 1991. - Т. 55. - № 1. - С. 134-137.

19. Zuikov V.A. Space-Time Proporties of Multichannel Reversed Long-Lived Photon Echo. / Zuikov V.A., Samartsev V.V. // Laser Physics. - 1991. - V. 1. - № 5. - P. 542-545.

20. Zuikov V.A. Accumulated Long-Lived Photon Echo in LaF3:Pr3+ Crystal. / Zuikov V.A., Samartsev V.V., Stelmah M.F., Yufin M.A., Yakshin M.A., Yashin A.N. // Laser Physics. - 1991. - V. 1. - № 6. - P. 678-688.

21. Зуйков В.А. Аккумулированное долгоживущее световое эхо и оптическая память. / Зуйков В.А., Гайнуллин Д.Ф., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Юфин М.А., Якшин М.А. // Квант, электрон. - 1991. -Т. 18,-№4. -С. 525-526.

22. Зуйков В.А. Аккумулированное световое и спиновое эхо и проблема стирания информации / Зуйков В.А., Анисимов А.В., Самарцев В.В., Шадрина Т.Г. // Семинар по магнитоэлектронике 1991. Тезисы. Симферополь 1991, с. 89.

23. Зуйков В.А. Пространственно-временные свойства многоканального долгоживущего обращенного фотонного эха. / Зуйков В.А., Самарцев В.В. //ЖПС. - 1992. - Т. 56. -№ 4. - С. 535-537.

24. Zuikov V.A. Polarization Properties of Maltichannel and Accumulated Long-Lived Photon Echo. / Zuikov V.A., Bikbov I.S., Nefediev L.A., Samartsev V.V. // Laser Physics. - 1992. - V. 2. - № 5. - P. 747-751.

25. Зуйков В.А. Пространственно-временные свойства многоканального долгоживущего обращенного фотонного эха. / Зуйков В.А., Самарцев В.В. // ЖПС. - 1992. - Т.56. - № 4. - С. 535-537.

26. Zuikov V.A. Peculiarities of the Long-Lived Photon Echo in the Crystal LaF3:Pr3+ in a Weak Magnetic Field. / Zuikov V.A., Nefediev L.A., Samartsev V.V. // Laser Physics. - 1993. - V. 3. - № 4. - P. 921- 923.

27. Зуйков B.A. Оптическая память на основе светового (фотонного) эха (обзор). / Зуйков В.А., Попов И.И., Митрофанова Т.Г., Самарцев В.В. // Известия Вузов (физика). - 1993. - №7. - С. 72-85.

28. Зуйков В.А. Влияние магнитного поля на функционирование оптического эхо-процессора. / Зуйков В.А., Карамышев С.Б., Самарцев В.В., Шейбут Ю.Е. // Тезисы докл. Конф. Физические принципы и методы обработки информации. Гродно: - 1993. - С.36.

29. Зуйков В.А. Проблема поляризационной выборки информации в оптических эхо-процессорах. / Зуйков В.А., Бикбов И.С., Самарцев В.В., Шейбут Ю.Е. // Тезисы докл. Конф. Физические принципы и методы оптической обработки информации. Гродно: - 1993. - С. 34.

30. Zuikov V.A. Long-Lived Photon Echo in a LaF3:Pr3+ Crystal: Polarisation Properties, Influence of a Weak Magnetic Field, and a Problem of Local Data Erasure. / Zuikov V.A., Bikbov I.S., Karamyshev S.B., and Samartsev V.V. // Laser Physics. - 1994. - V. 4. - № 1. - P. 95-108.

31. Zuikov V.A. Multipulse Recording and Reading of Long-Lived Photon Echo and Laser Excitation of Magnetization in Van Vleck Paramagnetics. / V.A.Zuikov, I.S.Bikbov, S.B.Karamyshev, and V.V.Samartsev. // Laser Physics. - 1995. -V. 5. - № 1. - P. 147-153.

32. Zuikov V.A. Revealing the Independence of the Relaxation Decay of a Long-Lived Photon Echo from the Number of Reading Pulses. / Zuikov V.A., Kalachev A.A., Samartsev V.V., and Nefed'ev L.A. // Laser Physics.

- 1995. - V.5. - № 5. - P. 993-996.

33. Zuikov V.A. Optical Storage Based on the Long-Lived Photon Echo: Multiple Reading of Information and Its Local Erasure. / Kalachev A.A., Samartsev V.V., Zuikov V.A., and Andrianov S.N. // Optical Memory and Neural Networks. - 1995. - V.4. - № 2. - P. 161-169.

34. Zuikov V.A. Optimal Reading Regime in the Optical Memory Based on the Long-Lived Photon Echo. / Kalachev A.A., Zuikov V.A., Samartsev V.V., and Nefed'ev L.A. // Optical Memory and Neurul Networks. - 1995. - V.4.

- № 4. - P. 271-276.

35 Зуйков В А. Многократное считывание сигналов долгоживущего фотонного эха в кристалле LaF3:Pr3+ / Зуйков В.А., Калачёв А.А., Нефедьев Л.А., Самарцев В.В. // Тезисы докладов X феофиловского симпозиума. Санкт-Петербург. - 1995. - С.272-273.

36. Зуйков В.А. Ассоциативные свойства многоканального фотонного эха и оптическая память. / Бикбов И.С., Зуйков В.А., Попов И.И., Попова Г.Л., Самарцев В.В. //Квантовая электроника. - 1995. - Т. 22. - № 10.-С. 1057-1060.

37. Зуйков В.А. Влияние электрических и фононных импульсов на фотонное эхо в LaF3:Pr3+. / Шегеда A.M., Хабибуллин Б.М., Лисин В.Н., Зуйков В.А., Самарцев В.А. // Оптика и спектроскопия. - 1995. - Т. 79. -№3. - С. 438-442.

38. Zuikov V.A. Photon Echo in LaF3:Pr3+ Influenced by an Electromagnetic Field Pulse Prior to Laser Excitations / Shegeda A.M., Zuikov V.A., Khabibullin B.M., Lisin V.N., and Samartsev V.V. // Laser Physics. - 1995. - V. 5. - № 3. - V. 639-641.

39. Zuikov V. Wave Matching of Femtosecond and Picosecond Photon Echoes in Dye-doped Polymer Films. / Zuikov V., Ferri W., Ollikainen O., Rebane A., and Wild U.P. // Laser Physics. - 1996. - V.6. - № 4. - P. 729-734.

40. Zuikov V.A. Angular Regularities of the Photon Echo in Doped Crystals. / Kalachev A.A., Samartsev V.V., Zuikov V.A., Rebane A.K., and Wild U.P. // Laser Physics. - 1996. - V. 6. - № 5. - P. 942-945.

41. Зуйков В.А. Многократное считывание сигналов долгоживущего фотонного эха и ядерная релаксация. / Зуйков В.А., Калачев А.А., Нефедьев Л.А., Самарцев В.В. // Квантовая электроника. - 1996. - Т. 23. - № 3. - С. 273-276.

42. Zuikov V.A. Modulation of Photon Echo Polarization by an Electric Field: Pseudo-Stark Splitting in LaF3:Pr3". / Lisin V.N., Zuikov V.A., Shegeda A.M., Samartsev V.V, and Khabibullin B.M. // Laser Physics. - 1996. - V. 6. - №1. - P. 195-200.

43. Zuikov V.A. Spatial and angular properties of the photon echo and angular spectroscopy possibility. / Zuikov V.A., Kalachev A.A., Samartsev V.V., Rebane A.K., Wild U.P. //Proceedings SPIE. - 1997. - V. 3239. - P. 352356.

44. Zuikov V.A. Information Locking in Optical Memory Devieces Based on the Long-Lived Photon Echo. / Kalachev A.A., Samartsev V.V., Nefediev

L.A., and ZuikovV.A. //Optical Memory and Neural Networks. - 1997. -V. 6. - № 2. - P. 129-132.

45 Zuikov V.A. Information locking in optical memory devieces based on photon echo. / Kalachev A.A., Samartsev V.V., Nefediev L.A., Zuikov V.A. // Proceedings SPIE. - 1997. - V. 3239 0277 - 768X/97. - P. 373-378.

46. Zuikov V.A. Optical phase shift by noncoherent heat phonons / Lisin V.N., Shegeda A.M., Khabibullin B.M., Zuikov V.A., Samartsev V.V. // Proceedings SPIE. - 1997. - V. 3239. - P. 63-69.

47. Zuikov V.A. The Angle Optical Echo-Spectroscopy. / Samartsev V.V., Zuikov V.A., Kalachev A.A. // Proseedings of the Inern. Conf. "Laser'97". -STS Press: - McLean (USA). - 1998. - P. 248-251.

48. Зуйков В.А. Пространственно-спектральные закономерности фотонного эха. / Зуйков В.А., Калачев А.А., Самарцев В.В., Ребане А .К., Вилд У.П. // Оптика и Спектроскопия. - 1998. - Т. 84. - № 5. - С. 786-788.

49. Зуйков В.А. Влияние концентрации ионов трехвалентного празеодима на интенсивность сигналов долгоживущего светового эха в кристалле LaF3:Pr3+. / Калинкин А.А., Зуйков В.А., Самарцев В.В. //Труды Второй молодежной научной школы "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия". Казань-98,- 1998. - С. 150-155.

50. Зуйков В.А., "Запирание" дролгоживущего фотонного эха в присутствии неоднородного электрического поля. / Калачев А.А., Нефедьев J1.A., Зуйков В.А., Самарцев В.В. // Оптика и спектроскопия. - 1998. - Т. 84.-№5.-С. 811-815.

51. Зуйков В.А. Псевдоштарковский эффект некогерентных тепловых фононов / Лисин В.Н., Шегеда A.M., Хабибуллин Б.М., Зуйков В.А., Самарцев В.В. //Изв. РАН. Сер. Физ. - 1998. - Т. 62. - № 2. - С. 213-217.

52. Зуйков В.А. Взаимодействие оптической когерентно возбужденной примесной системы с импульсами тепловых баллистических фононов / Лисин В.Н., Шегеда A.M., Хабибуллин Б.М., Зуйков В.А., Самарцев В.В. //Изв. РАН. Сер. Физ.-1999.-Т. 63,- № 6. - С. 1076 - 1079.

53.Zuikov V.A. Optical Superradiance in a LaF3:Pr3+ Crystal / V.A.Zuikov,

A.A.Kalachev, V.V.Samartsev, and A.M.Shegeda. // Laser Physics. - 1999 - V.9. - №4. - P. 951-954.

54. Zuikov V.A. Spatial and Spectral Properties of Nonequilibrium Population Gratings Induced in a Resonant Medium by Femtosecond Pulses. / Zuikov V.A., Kalachev A.A., Samartsev V.V., Negrashov I.V., Rebane A.K., Gallus I., OUikainen O., and Wild U.P. // Laser Physics. - 2000. - V.10. - №1,-P.368-371.

55. Zuikov V.A. Two-Color Optical Superradiance and Other Coherent Effects in the Resonant Propagation of a Laser Pulse in a LaF3: Pr3+ Crystal / V.A.Zuikov, A.A.Kalachev, V.V.Samartsev, and A.M.Shegeda. // Laser Physics. - 2000. - V.10. - № 1. - P. 364-367.

56. Зуйков V.A. Оптическое сверхизлучение в кристалле LaFî:Pr3+ /

B.А.Зуйков, А.А.Калачев, В.В.Самарцев, А.М.Шегеда. // Изв. РАН. Серия физическая. - 2000. - Т. 64. -№10. - С. 1912 -1917.

57. Зуйков В.А. Оптическое сверхизлучение в кристалле LaF^Pr3* / В.А.Зуйков, А.А.Калачев, В.В.Самарцев, А.М.Шегеда. // Квантовая электроника. - 2000. Т. 30. - №7. - С. 629-631.

58. Zuikov V.A. Fiber-Optics Read-out and Write-doun Head for the Devices of Information Storage and Processing. / Andrianov S.N., Bagautdinov I.R., Lutfulina N.M., Maksimyuk V.S., Mirumyants S.O., Samartsev V.V., Shegeda A.M., Trofanchuk L.A., Zalilova N E., and Zuikov V.A. //Proceedings of SPIE. - 2001. - V. 4605. - P. 134-140.

59 Зуйков В.А. Оптическая фазовая память на основе некогерентного фотонного эха и свободной фотонной индукции. // Сборник-Ежегодник КФТИ КНЦ РАН. - 2001. - С. 159-162.

60. Zuikov V.A. Two-Color Optical Superradiance in the LaF3: Pr3+ Crystal and Superradiance without Invertion. / V.V.Samartsev, A.A.Kalachev, V.A.Zuikov. // Proceedings of the International Conference on LASERS 2000 (Albuquerque, New Mexico, Desember 4-8, 2000). STS PRESS. McLEAN, VA. - 2001. - P.827-832.

61. Zuikov V.A. Phase-Conjugate Photon Induction Decay in the Regime of Four-Wave Mixing / Zuikov V.A., Kalachev A.A., and V.V.Samartsev // Laser Phys. -2001. -V. 11. -№ 3. - P. 361-363.

62. Зуйков B.A. Волоконно-оптические системы технического зрения для применения в науке, промышленности, делопроизводстве. / Андрианов С.Н., Зуйков В.А., Калачев А.А., Максимюк B.C., Мерумянтц С.О., Самарцев В.В., Трофанчук Л.А., Шегеда A.M. //Изв. РАН. Сер. физ. -2002. - Т. 66. - С. 369-372.

63. Зуйков В.А. Оптическое сверхизлучение в примесных кристаллах и проблема создания квантовой памяти / В.А. Зуйков, А.А. Калачев, А.А. Калинкин, В.В. Самарцев. // Нелинейные динамические процессы (сборн.). - Дальнаука: - Владивосток. - 2004. - С. 141-163.

64. Зуйков В.А. Пространственно-временные и спектральные свойства фотонного эха при неколлинеарном возбуждении / Хасанов О.Х., Федотова О.М., Зуйков В.А., Калачев А.А., Самарцев В.В. // Изв. РАН. - 2004. - Т. 68. - № 9. - С.1252-1255.

>75334

РНБ Русский фонд

2006-4 12083

Отпечатано ООО «Веда» Печать ризографическая, бумага 80 гр/м2 Тираж 100 экз.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: доктора физико-математических наук, Зуйков, Владимир Александрович

Список условных сокращений и терминов

Введение

Глава 1. Оптическая память на основе долгоживущего стимулированного фотонного эха

§1.1. Долгоживущее стимулированное фотонное эхо

§ 1.2. Кристалл LaF3.'Pr3+ - перспективная резонансная среда для разработки оптических запоминающих устройств на основе долгоживущего стимулированного фотонного эха

§ 1.3. Разработка физических принципов функционирования оптических запоминающих устройств на основе долгоживущего стимулированного фотонного эха

§ 1.4. Некоторые схемы оптических запоминающих устройств на основе долгоживущего стимулированного фотонного эха

§ 1.5. Оптическая обработка информации и эхо-процессоры

Глава 2. Техника и методика эксперимента по исследованию оптических когерентных переходных и кооперативных явлений

§ 2.1. Аппаратура по возбуждению двухимпульсного обращенного фотонного эха

§2.2. Экспериментальная установка по возбуждению и исследованию долгоживущего обращенного фотонного эха

§ 2.3. Лазерная система экспериментальной установки долгоживущего обращенного фотонного эха

§ 2.4. Экспериментальные методы многоимпульсного воздействия на резонансную среду последовательности из бегущих и стоячих волн

§ 2.5. Методика получения последовательности когерентных оптических импульсов

§ 2.6. Однопозиционное оптическое запоминающее устройство на основе долгоживущего стимулированного фотонного эха

Глава 3. Пространственные и спектральные особенности формирования оптических когерентных откликов и динамических "решеток" неравновесной населенности

§ 3.1. Экспериментальное обнаружение "синего" частотного сдвига в сигналах фотонного эха

§ 3.2. Пространственные и спектральные свойства неравновесных решеток населенности, индуцированных фемтосекундными импульсами в резонансных средах

§ 3.3. Угловая оптическая спектроскопия

§ 3.4. Спектрально-концентрационные особенности долгоживущего стимулированного фотонного эха

§ 3.5. "Некогерентное" фотонное эхо в рубине

Глава 4. Долгоживущее стимулированное фотонное эхо и проблемы оптической фазовой памяти

§ 4.1. Обращенное долгоживущее стимулированное фотонное эхо

§ 4.2. Корреляция формы сигналов долгоживущего фотонного эха с формой возбуждающих импульсов

§ 4.3. Аккумулированное долгоживущее стимулированное фотонное эхо и оптическая память

§ 4.4. Многократное считывание долгоживущего стимулированного фотонного эха

§4.5. Обнаружение и исследование многоканального долгоживущего стимулированного фотонного эха

§4.6. Проблема локального стирания информации в режиме долгоживущего стимулированного фотонного эха

§ 4.7. Обращенная долгоживущая фотонная индукция

Глава 5. Долгоживущее стимулированное фотонное эхо в магнитном и электрическом полях. Поляризационные особенности долгоживущего стимулированного фотонного эха

§ 5.1. Влияние слабого магнитного поля на свойства долгоживущего стимулированного фотонного эха

§5.2. Поляризационная выборка информации в режиме многоканального ДСФЭ

§5.3. Эффект запирания долгоживущего стимулированного фотонного эха в присутствии неоднородного электрического поля

§ 5.4. Влияние коротких электрических импульсов на формирование долгоживущего стимулированного фотонного эха

§ 5.5. Эффект обращения поляризации обращенного фотонного эха

Глава 6. Оптическое сверхизлучение и оптическая память

§6.1. Схема и условия возбуждения оптического сверхизлучения

§ 6.2. Оптическое сверхизлучение в кристалле LaF3:Pr3+

§ 6.3. Двухцветное оптическое сверхизлучение кристалле LaF3.'Pr3+

Введение диссертация по физике, на тему "Оптические переходные и кооперативные эффекты в примесных кристаллах и разработка физических принципов оптической памяти на их основе"

Актуальность темы. Общие понятия и краткая история проблемы.

Данная диссертация посвящена когерентным оптическим переходным и кооперативным эффектам в примесных кристаллах и разработке физических принципов оптической фазовой памяти на их основе. Как известно, к числу когерентна оптических переходных эффектов (КОПЭ) относятся фотонное эхо (ФЭ), свободно-индуцированный спад (свободная фотонная индукция - ФИ), вынужденная фотонная индукция (блоховская индукция), оптическая нутация и самоиндуцировашшя прозрачность (СИП). К числу когерентных кооперативных эффектов (ККЭ) относятся оптическое сверхизлучение (ОСИ), триггерное оптическое сверхизлучение, сверхрассеяние и сверхмиграция энергии. Объединяющим признаком всех этих эффектов является квадратичная зависимость их интенсивности от числа активных примесных центров. Следует подчеркнуть, что ранее в радиоспектроскопии были известны магнитные аналоги некоторых из оптических переходных эффектов и, прежде всего - спиновое эхо, свободная и блоховская спиновые индукции [1,2]. Тем не менее, вопрос о наблюдении их оптических аналогов не был тривиальным, поскольку формирование КОПЭ происходит, в основном, на электродипольных переходах, а длина волны света намного меньше линейных размеров образцов. Эти особенности возбуждения потребовали от исследователей введения таких понятий как псевдоэлектрический дипольный момент и псевдоэлектрическое поле, а также условий пространственного (фазового) синхронизма. Изучение специфики КОПЭ позволило обнаружить ряд оригинальных эффектов. В частности, наличие у возбуждающих импульсов и генерируемых эхо-сигналов волновых фронтов позволяет осуществить их запись и считывание в виде оптических эхо-голограмм. Поскольку в данной диссертации ставится вопрос о разработке физических принципов функционирования оптических запоминающих устройств (ОЗУ) на основе фотонного эха (известных как оптические эхо-процессоры), то подавляющее число экспериментов в ней посвящено изучению долгоживущего стимулированного фотонного эха (ДСФЭ). Необходимо отметить, что явление светового (фотонного) эха было предсказано в 1962-63 г.г. в Казанском физико-техническом КФАН СССР проф. У.Х.Копвиллемом и его учеником - В.Р.Нагибаровым [3]. В 1964г. оно было впервые обнаружено в кристалле рубина И.Абелла, Н.Кенитом и С.Хартман'ом [4]. Долгое время, вплоть до 1972 года, этот эксперимент был уникальным из-за трудностей резонансного возбуждения среды существовавшими в то время лазерами. Лишь последующее интенсивное развитие лазерной техники и способов управления частотой и длительностью возбуждающих лазерных импульсов привели к появлению нового направления лазерной спектроскопии - оптической эхо-спектроскопии.

Диссертационная работа является результатом многолетних экспериментальных исследований ее автора по изучению КОПЭ и ККЭ в примесных кристаллах с целью последующего создания на их основе быстродействующих и информационно-емких ОЗУ. В ходе экспериментальных исследований физики и свойств переходных явлений в примесных кристаллах автором данной диссертации были получены базовые научные результаты, которые затем были использованы другими исследователями в качестве иллюстраций в нескольких монографиях [5-7]. Кроме того, некоторые эффекты, обнаруженные в ходе выполнения экспериментов по теме диссертации, использованы в качестве основы патентов зарубежных авторов. Так, обнаруженный автором диссертации с коллегами, эффект корреляции фотонного эха [79] использован проф. Т.Моссбергом в качестве прототипа в патенте [8] на оптическое запоминающее устройство, функционирующее на основе долгоживущего стимулированного фотонного эха.

В настоящее время в России только три группы исследователей (в Казани - в КФТИ Каз.НЦ РАН, в Москве - РНЦ "Курчатовский институт" и в г. Троицке Моск. Обл. - ИС РАН) ведут методические базовые исследования вышеуказанных явлений в твердых телах. Результаты этих исследований проходили всестороннюю взаимную проверку. За рубежом подобными исследованиями занимаются многочисленные группы в США, Японии, Франции, Тайваня. При этом основное внимание уделяется изучению этих явлений в кристаллах, активированных редкоземельными ионами (РЗИ), поскольку именно они являются перспективными носителями информации оптических фазовых эхо-процессоров. Принципиально новые возможности таких процессоров раскрылись после обнаружения проф. С. Хартманом с коллегами в 1979 году в кристалле LaF3.'Pr3+ явления долгоживущего стимулированного фотонного эха (ДСФЭ) [9]. В России такого рода эксперименты были впервые поставлены автором данной диссертации с коллегами (история вопроса детально изложена в монографии [6] и обзоре [101]). Таким образом, выполненное диссертационное исследование, посвященное экспериментальному исследованию свойств долгоживущего стимулированного фотонного эха, долгоживущей фотонной индукции и оптического сверхизлучения, которые могут быть использованы в оптических запоминающих устройствах, оказалось востребовано современной наукой, а тема диссертации - актуальна.

Научная новизна. Автором диссертационной работы впервые экспериментально обнаружены и изучены свойства:

- обращенного ДСФЭ;

- обращенной свободной поляризации (обращенной фотонной индукции);

- двухцветного оптического сверхизлучения в ван-флековском парамагнетике (LaF3:Pr3+).

В диссертационной работе выполнен ряд экспериментов, существенно расширивших и углубивших знания о свойствах фотонного эха. При этом, автором впервые: а) осуществлен один из двух первых экспериментов по аккумулированному ДСФЭ; 6) реализовано многократное считывание сигналов ДСФЭ (в том числе и кодированных) с одной и той же локальной области образца; в) показано, что поляризационные свойства сигналов ДСФЭ в кристалле LaF3:Pr3+ позволяют осуществить поканальную выборку информации из ее массива; г) продемонстрирована экспериментальная возможность реализации угловой оптической спектроскопии; д) создана экспериментальная методика "запирания" информации на определенных участках неоднородно уширенной линии в режиме ДСФЭ путем приложения статического или импульсного неоднородного электрического поля.

4. Резонансное воздействие на кристалл LaF3:Pr3+ трех разнесенных во времени лазерных импульсов в условиях, когда второй и третий импульсы являются противоположно направленными, приводит к излучению этим кристаллом сигналов ДСФЭ и долгоживущей фотонной индукции (при нулевой задержке между двумя первыми импульсами) в направлении, обратном направлению первого возбуждающего импульса;

5. Информативность сигналов ДСФЭ в кристалле LaF3:Pr3+ может быть увеличена благодаря его следующим свойствам: а) информация может быть внесена во временную форму 1-го или 2-го возбуждающих импульсов, а затем при считывании 3-им импульсом может быть воспроизведена во временной форме сигнала ДСФЭ, если импульсная "площадь" 01,2 этих импульсов удовлетворяет следующему условию: Sin9i,2 « 0i,2; б) воздействие в различных направлениях нескольких пар когерентных оптических импульсов с последующим приложением на ту же область образца импульсов, противоположно направленных второму импульсу каждой пары, приводит к генерации этой областью обращенных сигналов многоканального эха; в) блокирование эха в присутствии внешнего статического или импульсного неоднородного электрического поля позволяет, при различных его значениях, записывать информацию на различных участках неоднородно-уширенной линии; г) сигнал ДСФЭ уменьшается почти на порядок, если поляризация одного из возбуждающих импульсов ортогональна поляризации остальных возбуждающих импульсов;

6. Сигналы обращенного ДСФЭ в кристаллах ван-флековского парамагнетика можно аккумулировать при резонансном воздействии последовательности идентичных пар возбуждающих лазерных импульсов и одиночного считывающего лазерного импульса, и многократно считывать при резонансном воздействии пары возбуждающих лазерных импульсов с последующим воздействием серии одиночных считывающих импульсов с импульсной "площадью", удовлетворяющей условию SinG « 0;

7. В слабом магнитном поле сигналы ДСФЭ в кристалле LaF3iPr3+ испытывают более чем десятикратное увеличение интенсивности;

9. Короткоимпульсное резонансное лазерное воздействие пороговой интенсивности на кристалл LaF3:Pr3+ на длине волны лазерного импульса А.=477,7нм вызывает случайное испускание этим кристаллом в двух противоположных направлениях задержанных во времени сигналов двухцветного оптического сверхизлучения (ОСИ) на длинах волн: 477,7нм ("голубое" ОСИ) и 606нм ("оранжевое" ОСИ).

Научная и практическая значимость. В ходе проведенных исследований получены фундаментальные результаты в области когерентной оптики, которые использованы при написании ряда монографий [5-7], патента [8], и обзора [101]посвященных этой теме.

Разработанные (на примере ДСФЭ в кристалле LaF3:Pr3+) способы увеличения плотности записи и регенерации информации, возможности увеличения времени хранения и многократного обращения к ней могут быть использованы в системах оптической памяти и в оптических эхо-процессорах.

Обнаруженное в кристалле LaF3:Pr3+ оптическое сверхизлучение, по интенсивности значительно превышающее сигнал ДСФЭ, дает возможность использования этого явления в оптических запоминающих устройствах.

Использованный режим обращения при регистрации сигналов ДСФЭ и долгоживущей ФИ в настоящее время широко применяется в экспериментальных исследованиях в области оптической эхо-спектроскопии. Данный режим может также использоваться при конструировании оптических запоминающих устройств на базе фотонного эха, поскольку он позволяет значительно увеличить отношение "сигнал/шум".

1. Метод обращения направления ДСФЭ и других сигналов КОПЕ;

2. Метод аккумулирования и многократного считывания сигналов ДСФЭ;

3. Метод многоканального возбуждения ДСФЭ;

4. Метод оптического сверхизлучения.

При теоретической интерпретации полученных результатов использовалось (для случая фотонного эха) полуклассическое приближение, когда атомная система считается квантовым объектом, а электромагнитное поле - классическим. При этом резонансная среда считалась оптически тонкой, а взаимодействие атомов через общее поле излучения не учитывалось. Такие условия являются стандартными при теоретическом анализе сигналов фотонного эха. При расчете откликов резонансной среды на воздействие возбуждающих лазерных импульсов в рамках формализма матрицы плотности использовались метод операторов эволюции и метод супероператоров эволюции.

Связь с базовыми научными направлениями и программами.

Исследования по теме диссертации были поддержаны Программой Президиума РАН "Квантовая макрофизика" (2002-2005г.), Программой ОФН РАН "Оптическая спектроскопия и стандарты частоты" (20042005г.), грантами РФФИ (в том числе, - грантами № 02-02-16722а (20022005г.) и № 05-02-16003а (2005г.)), грантами МНТЦ № 737 (2000-2002г.) и № 2121 (2004-2005г.), российско-белорусским грантом РФФИ № 04-02-81009-Бел.2004а (2004-2005г.). Эта тема является одной из базовых тем КФТИ КазНЦ РАН.

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на II, III, IV, V, VI и VII Симпозиумах по световому эхо и когерентной спектроскопии (Казань-1981, Харьков-1985, Куйбышев-1989, Москва-1993, Йошкар-Ола-1997, Новгород Великий-2001), на нескольких международных конференциях по лазерной физике (LPHYS-1993, 1996, 2001, 2002), на Международных чтениях по квантовой оптике (IRQO-1999, 2001, 2003), на Международных научных конференциях Lasers'97, Lasers'98, Lasers'99, Lasers'2000, на V Международном съезде по выжиганию провалов и спектроскопии (Миннесота, США, 1996г.), на всех Всероссийских молодежных научных школах "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия" (Казань, 1997-2004г.), на Всероссийской конференции "Физические принципы и методы оптической обработки информации" (г.Гродно, 1993), на X феофиловском симпозиуме (Санкт-Петербург, 1995г.), на Международных конференциях КиНО (в настоящее время - ICONO) (2001, 2003гг,), и на многочисленных семинарах и отчетных конференциях КФТИ КазНЦ РАН и Казанского госуниверситета.

Структура и объем. Диссертация объемом 209 стр. состоит из введения, шести глав, заключения, приложения и списка цитируемой литературы. Работа содержит 62 рисунка и 1 таблицу. Список литературы включает 210 наименований.

Заключение диссертации по теме "Оптика"

Основные результаты и выводы Исследования, приведенные в данной диссертации, были нацелены на разработку физических принципов оптической фазовой памяти на основе явлений долгоживущего фотонного эха, фотонной индукции и оптического сверхизлучения. Основные результаты этих исследований можно сформулировать следующим образом:

5. Обнаружены обращенные долгоживущее стимулированное фотонное эхо и фотонная индукция в кристалле LaF3:Pr3+. Показано, что использование режима обращения снимает ограничение на угол между первыми двумя возбуждающими импульсами, позволяя увеличить отношение "сигнал/шум" при регистрации эхо-откликов.

6. Экспериментально обнаружены следующие свойства ДСФЭ:

1) корреляция "формы эхо-сигналов с формой импульса-кода;

2) возможность возбуждения многоканального эха; 3) возможность поканальной выборки информации, основанная на свойстве фотонного эха уменьшаться примерно на порядок, если поляризация одного из возбуждающих импульсов ортогональна поляризации других возбуждающих импульсов; 4) запирание фотонного эха в неоднородных статических и импульсных электрических полях. Перечисленные свойства позволяют увеличить плотности записи информации ОЗУ на базе ДСФЭ.

8. Экспериментально обнаруженный в кристалле ЬаРз:Рг3+ эффект (более чем десятикратного) увеличения интенсивности сигналов долгоживущего эха при приложении слабого внешнего магнитного поля позволяет повысить время хранения информации ОЗУ на основе ДСФЭ.

Ю.Экспериментально обнаруженное в кристалле LaF3:Pr3+ двухцветное оптическое сверхизлучение открывает дополнительные перспективы при использования этого явления в системах оптической памяти. Результирующий вывод: На основании экспериментально обнаруженных и исследованных свойств долгоживущего стимулированного фотонного эха, обращенной фотонной индукции и оптического сверхизлучения в примесных кристаллах можно сделать вывод о том, что указанные оптические явления могут быть использованы в качестве базовых в работе оптических запоминающих устройств и оптических процессоров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список источников диссертации и автореферата по физике, доктора физико-математических наук, Зуйков, Владимир Александрович, Казань

1. Hahn E.L. Spin echoes // Phys. Rev. - 1950. - V.8. - P.580-588.

2. Салихов K.M. Электронное спиновое эхо и его применение / Салихов К.М., Семенов А.Г., Цветков Ю.Д. // Новосибирк: Наука. 1976. -342с.

3. Копвиллем У.Х. Световое эхо на парамагнитных кристаллах / Копвиллем У.Х., Нагибаров В.Р. // Физика металлов и металловедение. 1963. - Т. 15. - № 2. - С. 313-315.

4. Kurnit N.A. Observation of a photon echo / Kurnit N.A., Abella I.D., Hartmann S.R. // Phys. Rev. Lett. 1964. - V. 13. - P. 567-570.

5. Маныкин Э.А. Оптическая эхо-спектроскопия / Маныкин Э.А., Самарцев В.В. М.: Наука. 1984. - 270с.

6. Голенищев-Кутузов В.А. Импульсная оптическая и акустическая когерентная спектроскопия. / Голенищев-Кутузов В.А., Самарцев В.В., Хабибуллин Б.М. // М.: Наука. 1988. - 222с.

7. Калачев А.А. Когерентные явления в оптике / Калачев А.А., Самарцев В.В. // Казань: Изв. КГУ. 2003.

8. Mosberg T.W. Time Domain Data Storage. Patent 4459682 USA (Appl. 10.06.84).

9. Chen Y.S. Photon echo relaxation in LaF3:Pr3+ / Chen Y.S., Chiang K.P., Hartmann S.R. //Optics Communications. 1979. V. - 29. - №2.1. P. 181-185.

10. Самарцев В.В. Световое эхо как метод спектроскопии кристаллов (обзор). // ЖПС. 1979. - Т. 30. - № 4. - С. 581-611.

11. Померанцев Н.М. Явление спиновых эхо и его применение // УФН. -1958.-Т. 65.-№ 1.-С. 87-110.

12. Нефедьев Л.А. Оптическая эхо-голография / Нефедьев Л.А., Самарцев В.В. // ЖПС. 1992. - Т. 57. - № 5-6. - С.386-428.

13. Hartmann S.R., Kurnit N.A., Abel la I.D. // Patent 3638029 USA (Appl. 25.01.1972).

14. Friedlander M.A., Meth S.Z. // Patent 4479199 USA (Appl. 23.10.84).

15. Morsink J.B. W. Photon Echoes in the 3P0 3H4 Transition of LaF3:Pr3+. / Morsink J.B. W., Wiersma D.A. // Chem. Phys. Lett. - 1979. - V. 65. -№1. -P. 105-108.

16. Elson B.M. Navy Studies Photon Echo Memory Use // Aviation Week and Space Tehnology. 1984. - V. 118. - N 2. - P. 102-107.

17. Ахмедиев H.H. Оптическая память большой емкости на основе явления светового эха / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С., Кокин А.А., Самарцев В.В. // Электрон, пром-сть. 1984. - Вып. 9 (137). - С. 56-61.

18. Нефедьев JI.A. Цветная эхо-голография в многоуровневых системах. / Нефедьев Л.А., Самарцев В.В. // ЖПС. 1987. - Т. 47. - № 4. - С.640-648.

19. Бикбов И.С. Эффект ассоциативности светового (фотонного) эха. / Бикбов И.С., Попов И.И, Самарцев В.В. // ЖПС. 1991. - Т. 54. -№ 4. - С. 535-537.

20. Устинов В.Б. Квантовые устройства обработки информации. // Л.: -1984.

21. Babbit W.K. Time-domain frequency-selective optical data storage in solid-state material. / Babbit W.K., Mosberg T.W. // Opt. Communs. -1988.-V. 65.-№3.- P. 185-188.

22. Kim M. K. Multiple-bit long-term date storage by backword stimulated echo in Eu3+:Yal03 / Kim M. K., Kachru R. // Opt. Lett. 1989. - V. 14. -№ 9. - P. 423-425.

23. Mitsunaga M. Time and frequency-domain hybrid optical memory: 1,6kbit data storage in Eu3+R:Y2Si05 / Mitsunaga M., Yano R., Uesugi N. // Opt. Lett. -1991.- V. 16 -№23. -P. 1890-1892.

24. MorsinK J.B.W. Photon echo stimulated from long-lived ardered population in multi-level systems. The effect of intersystem crossing and optical branching. / MorsinK J.B.W., Hesselink W.H., Wiersma D.A. // Chem. Phys. 1982. - V. 71. - № 2. - P. 289-294.

25. Duppen K. Picosecond multiple-pulse experiments involving spatial andfrequency gratings: a unifying nonperturbational approach / Duppen K., Wiersma D.A. // JOSA. 1986. - V. 3(B). - № 4. - P. 614-621.

26. Wiersma D.A. Picosecond Holographic-Grating Spectroscopy / Wiersma D.A.,'Duppen K.//Science. 1987. - V. 237. - № 9. - P. 1147-1154.

27. Альтшулер C.A. Проблемы магнитного резонанса. / Альтшулер С.А., Теплов М.А. М.: 1978. - С. 14-30.

28. Chen Y.C. Photon echo decay in LaF3:Pr3+ as a modulation process / Chen Y.C., Chiang K.P., Hartmann S.R. // Opt. Communs. 1978. - V. 26. -№ 2. - P. 269-272.

29. Lukac M. Spin-spin cross relaxation and spin-Hamiltonian spectroscopy by optical pumping of Pr3+:LaF3 / Lukac M., Otto F.W., Hahn E.L. // Phys. Rev. 1989. - V. 39(A). - № 3. - P. 1123-1138.

30. Weber M.J. Spontaneous emission propabibilities and quantum efficiencies for excited states of Pr3+:LaF3 // J. Chem. Phys. 1968. - V. 48. -№ 10.-P. 4774-4780.

31. Erickson R. E. The nuclear quadrupole interaction in Pr3+:LaF, an optical-RF double resonance measurement of the ground electronic state // Opt. Communs. - 1977. - V. 21. - № 1. - P. 147-149.

32. Shelby K.M. Optical measurement of spin-lattice relaxation of dilute nuclei: LaF3:Pr3+/ Shelby K.M., Macfarlane R.M., Yannoni C.S. // Phys. Rev. 1980.-V.21 (B).-№ ll.-P. 5004-5011.

33. Bai Y.C. Coherent transient optical pulse-shape storage/recall using frequency-swept excitation pulses / Bai Y.C., Babbit W.R., Mossberg T.W. // Opt. Lett. 1986. - V. 11. - №11. - P. 724-726.

34. Kroll S. Frequency-chirped copropagating multiple-bit stimulated-echo storage and retrieval in Pr3+:Yal03 / Krol 1 S., Jusinski L. E., Kachru R. //Opt. Lett. 1991.-V. 16. -№7. - P. 517-519.

35. Saikan S. Optical memory based on heterodyne-detected accumulated photon echoes / Saikan S., Kishida Т., 1таока A., Uchikava K., Furusawa A., Oosawa H. //.Opt. Lett. 1989. - V. 14. - №16. - P. 841-843.

36. Mitsunaga M. 248-bit optical date storage in Eu3+:Yal03 by accumulated photon echoes / Mitsunaga M., Uesugi N. // Opt. Lett. 1990. - V. 15. - № 3.-P. 195-197.

37. Popov I.I. Associative Properties of Photon Echo and Optical Memory. / Popov I.I., BiKbov I.S., Samartsev VV. //Laser Physics. 1992. - V. 2. -№6.-P. 945-951.

38. Mitsunaga M. Degenerate photon echoes: simultaneous storage of multiple optical data / Mitsunaga M., Kim M. K., Kachru R. // Opt. Lett. 1988.-V. 13.-№6.-P. 536-538.

39. Маныкин Э.А. Функциональные методы оптической обработки информации на основе фотонного эха. / Маныкин Э.А., Захаров С.М., Онищенко Э.В. // М.: 1989. - С. 3-59.

40. Буль В.А. Оптические запоминающие устройства. // JL: 1979.

41. Шварц К.К. Физика оптической записи информации в диэлектриках и полупроводниках. // Рига: 1986.

42. Акаев А.А. Оптические методы обработки информации. / Акаев А.А., Майоров С.А. // М.: 1988.

43. Микаэлян A.JI. Оптические методы в информатике. // М.: 1990.

44. Власов Р.А. Нелинейное отражение и преломление сверхтонких импульсов света на поверхности резонансных сред и эффекты фазовой памяти / Власов Р.А., Гадомская И.В., Гадомский О.Н., Самарцев В.В. // ЖЭТФ. 1986. - Т. 90. - № 6. - С. 1938-1951.

45. Власов Р.А. Нелинейно-оптические явления на основе лазерно-индуцированной фазовой памяти поверхности резонансных сред /л

46. Власов Р.А., Гадомская И.В., Гадомский О.Н., Самарцев В.В. //ЖПС. 1988.-Т. 48.-№ 1.-С. 38-45.

47. Гадомский О.Н. Оптическая эхо-спектроскопия поверхности. / Гадомский О.Н., Власов Р.А. // Минск: 1990.

48. Gel ler М., Altman О.Е., De Temple Т.А., Teylor H.P. Patent 3654626 USA (App 1.4.04.72).

49. Ахмедиев H.H. Новый тип светового эха многократное стимулированное эхо в трехуровневых системах. / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С. // Письма ЖТФ. - 1985. -Т. 11. - № 9 - С. 533-536.

50. Ахмедиев Н.Н. Новые физические принципы оптической обработки информации. / Ахмедиев Н.Н., Самарцев В.В. // М.: 1990. - С. 326359.

51. Ахмедиев Н.Н. Перспективы применения эффекта фотонного эха в современной электронике / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С. // Микроэлектроника. -1986. Т. 15. - № 1. - С. 25-30.

52. Ахмедиев Н.Н. Многократное стимулированное световое эхо в трёхуровневых средах. / Ахмедиев Н.Н., Мельников И.В. // Квант, электрон. -1988. Т. 15. - № 12. - С. 2522-2524

53. Karamyshev S.B. Theoretical Study of Decay of Frequency-Space Modulation of Level Populations // Laser Physics. 1993. - V. 3. - № 5. -P. 1039-1041.

54. Маныкин Э.А. Эффект подавления стимулированного фотонного эха при возбуждении когерентного излучения на смежном переходе / Маныкин Э.А., Знаменский Н.В., Коба Н.В. // Письма в ЖЭТФ. -1991.-Т. 54.-№4.-С. 172-174.

55. Вескег Р.С. Femtosecond Photon Echoes from Band-to-Band Transitions in GaAs / Вескег P.C., Fraguito C.H., Cruz C.H. et al. // Phys. Rev. Lett. 1988. - V. 61. - № 14.-P. 1646-1649.

56. Чернышев H.A. Запоминающие устройства на эффекте фотонного эха // Зарубеж. электрон, техника. 1987. - № 2(309). - С. 98-106.

57. Маныкин Э.А. Четырехимпульсный метод возбуждения откликов фотонного эха в ионных кристаллах с примесями парамагнитных металлов и редкоземельных элементов. / Маныкин Э.А., Чернышев Н.А. // М.: 1989. - (Препринт / ИАЭ: 4957/9).

58. Szabo A. Patent 3.896.420 USA (Appl. 22.07.75).

59. De Саго С. Hole burning,t Stark effect, and data storage: 2: holographic recording and detection of spectral holes / De Саго С., Renn A, Wild U.P. // Appl. Opt. 1991. - V. 30. - № 20. - P. 2890-2898.

60. Ахманов C.A. Новые физические принципы оптической обработки информации. // М.: 1990. - С. 13-33.

61. Silva V.L. Femtosecond accumulated photon echo in Er-doped fibers / Silva V.L., Silberberg Y., Heritage J.P. et al. // Opt. Lett. 1991. - V. 16. -№17.-P. 1340-1342.

62. Петров Г.М. Преобразование информации в аналого-цифровых, вычислительных устройствах и системах. / Петров Г.М., Лосев А.П., Москаленко Г.В., Попов В.А., Питаховский И.Г., Ратников А.Н., Сабаев Г.Н., Шубин Ю.А. // М.: 1973.

63. Устинов В.Б. Световое эхо и обработка информации / Устинов В.Б., Ковалевский М.М., Баруздин С.А. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1986. -Т. 50.-№8.-С. 1495-1499.

64. Самарцев В.В. Голография: теоретические и прикладные вопросы. / Самарцев В.В., Нефедьев Л.А., Чубаков Д.А. // Л.: 1988. - С. 145-151.

65. Катулин В.А. Перспективы научных и практических применений светового (фотонного) эха / Катулин В.А., Бирюков А.А., Самарцев В.В. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1989. - Т. 53. - № 12. - С. 2274-2280.

66. Захаров С. М. Временные и корреляционные особенности эхо-сигналов в двух- и трехуровневых системах в условиях неоднородного уширения резонансных уровней энергии / Захаров С. М., Маныкин Э. А. //ЖЭТФ. 1986. - Т. 91. - № 4. - С. 1289-1301.

67. Захаров С. М. Масштабные преобразования нестационарных изображений, осуществляемые сигналами фотонного эха / Захаров С. М., Маныкнн Э. А. //ЖЭТФ. 1989. - Т. 95.-№ 5. - С. 1587-1595.

68. Маныкин Э. А. Принципы оптической обработки информации на основе динамических свойств фотонного эха / Маныкин Э. А., Захаров С. М. // Изв. АН-СССР. Сер. физ. 1989. - Т. 53. - № 12. - С. 2281-2286.

69. Маныкин Э.А. Пространственно-временные преобразования, осуществляемые сигналами комбинированного фотонного эха. / Маныкин Э.А., Захаров С.М. // М.: 1989. - ИАЭ-4766: - С. 1-11.

70. Bai Y.C. Experimental studies of photo-echo pulse compression / Bai Y.C., Mossberg T.W. // Opt. Lett. 1986. - V.l 1. - № 1. - P. 30-32.

71. Куркин М.И. ЯМР в магнитоупорядоченных веществах и его применение. / Куркин М.И., Туров Е.А. // М.: 1990.

72. Набойкин Ю.В. Оптическая когерентная спектроскопия молекулярных кристаллов / Набойкин Ю.В., Самарцев В.В. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1986. - Т. 50. - № 8. - С. 1458-1467.

73. Попов И.И. Световое эхо и проблемы когерентной оптики. / Попов И.И., Бикбов И.С., Самарцев В.В. // Самара: 1990. - С. 32-35.

74. Бикбов И.С. Голографические методы в науке и технике. / Бикбов И.С., Попов И.И., Гафиев М.К., Самарцев В.В. // Л.: 1990. - С.85-91.

75. Babbit W.R. Spectral Hole-Burning and Luminescence Line Narrowing: Science Applications. / Babbit W.R., Bell J.A. // Switzerland: 1992. -P. 222-225.

76. Kachru R. Spectral Hole-Burning and Luminescence Line Narrowing: Science Applications. // Switzerland: 1992. - P. 203-207.

77. Chen X.A. Spectral Hole-Burning and Luminescence Line Narrowing: Science Applications. / Chen X.A., Kachru R. // Switzerland: 1992.-P. 138-141.

78. Xu E.Y. Nanosecond image processing using stimulated photon echoes / Xu E.Y., Kroll S., Huestis D.L., Kachru R., Kim M.K. // Opt. Lett. -1990. V. 1. - № 10. - P. 562-564.

79. Mossberg T.W. Patent 4.670.854 USA. / Mossberg T.W., Babbit W.R., Bai Y.S., Carlson N.W. // (Appl. 02.06.87).

80. Зуйков B.A. Корреляция формы сигналов светового эха с формой возбуждающих импульсов / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Усманов Р.Г. // Письма в ЖЭТФ. 1980. -Т. 32. - № 4. - С. 293-297.

81. Зуйков В.А. Долгоживущее световое эхо и его применения. / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Усманов Р.Г., Хамидуллин Б.Ш. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1986. - Т. 50. -№ 8. - С. 1488-1494.

82. Зуйков В.А. Обращенное долгоживущее световое эхо в кристалле LaF3:Pr3+. / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В. В., Стельмах М.Ф., Фомичев А.А., Якшин М.А. // Письма в ЖЭТФ.1987. Т. 45. № 3. - С. 122-125.

83. Зуйков В.А. Обнаружение многократного долгоживущего светового эха. / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Фомичев А.А., Якшин М.А. // Письма в ЖЭТФ.1988. -Т. 48. -№ П. С. 585-587.

84. Зуйков В.А. Долгоживущее обращенное фотонное эхо и оптическая память. / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Фомичев А.А., Якшин М.А. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1988. - Т. 52. - № 6. - С. 1106-1112.

85. Зуйков В.А. Долгоживущее световое эхо и хранение оптической информации. / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Фомичев А.А., Якшин М.А. // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1989. - Т. 52. - № 12. - С. 2305-2311.

86. Зуйков В.А. Аккумулированное долгоживущее световое эхо и оптическая память в кристалле LaF3:Pr3+. / Зуйков В.А., Гайнуллин

87. Д.Ф., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Юфин М.А., Шадрина Т.Г., Яншин М.А.//ЖПС. 1991.-Т. 55. -№ 1.-С. 134-137.

88. Зуйков В.А. Пространственно-временные свойства многоканального долгоживущего обращенного фотонного эха. / Зуйков В.А., Самарцев В.В. // ЖПС. 1992. - Т. 56. - № 4. - С. 535-537.

89. Зуйков В.А. Долгоживущее световое эхо и оптическая запись информации / Ахмедиев Н.Н., Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Фомичев А.А., Якшин М.А. // Импульсные лазеры и их применение. Междуведомственный сборник. М.: 1988. - С. 4-13.

90. Zuikov V.A. Accumulated Long-Lived Photon Echo in LaF3:Pr3+ Crystal. / Zuikov V.A., Samartsev V.V., Stelmah M.F., Yufin M.A., Yakshin M.A, Yashin A.N. // Laser Physics. 1991. - V. 1. - № 6. - P. 678-688.

91. Зуйков В.А. Аккумулированное долгоживущее световое эхо и оптическая память. / Зуйков В.А., Гайнуллин Д.Ф., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Юфин М.А., Якшин М.А. // Квант, электрон. 1991. -Т. 18. -№4.-С. 525-526.

92. Зуйков В.А. Аккумулированное стимулированное световое эхо и оптическая память / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф., Юфин М.А., Якшин М.А., Гайнуллин Д.Ф. // Оптические и электронные средства обработки информации. М.: 1990. - С. 4-12.

93. Zuikov V.A. Space-Time Proporties of Multichannel Reversed Long-Lived Photon Echo. / Zuikov V.A., Samartsev V.V. // Laser Physics. -1991,-V. 1. № 5. - P. 542-545.

94. Zuikov V.A. Polarization Properties of Maltichannel and Accumulated Long-Lived Photon Echo. / Zuikov V.A., Bikbov I.S., Nefediev L.A., Samartsev V.V. // Laser Physics. 1992. - V. 2. - № 5. p. 747-751.

95. Zuikov V.A. Peculiarities of the Long-Lived Photon Echo in the Crystal LaF3:Pr3+ in a Weak Magnetic Field. / Zuikov V.A., Nefediev L.A., Samartsev V.V. // Laser Physics. 1993. - V. 3. - № 4. - P. 921- 923.

96. Зуйков В.А. Пространственно-временные корреляции когерентных оптических импульсов в явлении фотонного эха. / Елютин С.О., Захаров С.М., Зуйков В.А., Маныкнн Э.А., Самарцев В. В. // ЖЭТФ. 1985.- Т. 88.-№2.-С. 401-416.

97. Zuikov V.A. Reversed Photon Echo as a Method of the Investigation of the Resonant Media Parameters. / Zuikov V.A., Samartsev V.V. // Phys. Stat. So 1. 1982. - V. 73(a). - № 2. - P. 625-632.

98. Зуйков В.А. Оптическая память на основе светового (фотонного) эха (обзор). / Зуйков В.А., Попов И.И., Митрофанова Т.Г., Самарцев В.В. // Известия Вузов (физика). 1993. - №7. - С. 72-85.

99. Зуйков В.А. Обращенное световое эхо в рубине. / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Усманов Р.Г. // Письма в ЖЭТФ. 1980. - Т. 31. - № 11.-С. 654-659.

100. Зуйков В.А. Аккумулированное световое и спиновое эхо и проблема стирания информации / Зуйков В.А., Анисимов А.В., Самарцев В.В., Шадрина Т.Г. // Семинар по магнитоэлектронике 1991. Тезисы. Симферополь 1991, с. 89.

101. Зуйков В.А. Оптическая память на основе светового (фотонного) эха / Зуйков В.А., Попов И.И., Митрофанова Т.Г., Самарцев В.В. // Изв. ВУЗов. Физика. 1993. - №7. - С.72-85.

102. Зуйков В.А. Оптическая память на основе долгоживущего фотонного эха (обзор) / Самарцев В.В., Зуйков В.А., Нефедьев JI.A. // ЖПС -1993. Т. 59. - № 5-6. - С. 395- 424.

103. Зуйков В.А. Обращенные световые индукция и эхо. //Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Казань: 1982. - 145С.

104. Зуйков В.А. Возбуждение сигналов светового (фотонного) эха последовательностью бегущих и стоячих волн. / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Туриянский Е.А. // ЖЭТФ. 1981. - Т.81. - №2(8). -С.653-664.

105. Зуйков В.А. Обращенная оптическая эхо-спектроскопия / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Трайбер А.С., Туриянский Е.А., Нефедьев JT.A. // Тез. Докл. XIX Всесоюзн. съезда по спектроскопии (Томск 1983).- 1983.-С. 75-77.

106. Зуйков В.А. Исследование релаксационных процессов в рубине в нулевом магнитном поле методом обращенного светового эха // Зйков В.А., Самарцев В.В., Трайбер А.С. / Оптика и спектроскопия.- 1983. Т. 55. - № 5. - С. 601-603.

107. Зуйков В.А. Экспериментальная установка для исследования долгоживущего светового эха и других'переходных процессов / Зуйков В.А., Неграшов И.В., Юфин М.А. // Тезисы докл. IV Всесоюзн. Симпозиума по световому эхо. (Куйбышев 1989). 1989. - С. 86.

108. Zuikov V. Wave Matching of Femtosecond and Picosecond Photon Echoes in Dye-doped Polymer Films. / Zuikov V., Ferri W., Ollikainen O., Rebane A., and Wild U.P. // Laser Physics. 1996. - V.6. - № 4. - P. 729-734.

109. Зуйков В.А. Пространственно-временные и спектральные свойства фотонного эха при неколлинеарном возбуждении / Хасанов О.Х., Федотова О.М., Зуйков В.А., Калачев А.А., Самарцев В.В. // Изв. РАН. 2004. - Т. 68. - № 9. - С.1252-1255.

110. Zuikov V.A. Angular Regularities of the Photon Echo in Doped Crystals. / Kalachev A.A., Samartsev V.V., Zuikov V.A., Rebane A.K., and Wild U.P. // Laser Physics. 1996. - V. 6. - № 5. - P. 942 - 945.

111. Zuikov V.A. The Angle Optical Echo-Spectroscopy. / Samartsev V.V., Zuikov V.A., Kalachev A.A. // Proseedings of the Inern. Conf. "Laser'97". STS Press: - McLean (USA). - 1998. - P. 248-251.

112. Zuikov V.A. Spatial and angular properties of the photon echo and angular spectroscopy possibility. / Zuikov V.A., Kalachev A.A., Samartsev V.V., Rebane A.K., Wild U.P. // Proceedings of SPIE . 1997. V. 3239. - P. 352-356.

113. Зуйков В.А. Пространственно-спектральные закономерности фотонного эха. / Зуйков В.А., Калачев А.А., Самарцев В.В., Ребане А.К., Вилд У.П. // Оптика и спектроскопия. 1998. - Т. 84. - № 5. -С. 786-788.

114. Зуйков В.А. Оптическая фазовая память на основе некогерентного фотонного эха и свободной фотонной индукции. // Сборник-Ежегодник КФТИ КНЦ РАН. 2001. - С. 159-162.

115. Зуйков В.А. Пространственно-временные свойства многоканального долгоживущего обращенного фотонного эха. / Зуйков В.А., Самарцев В.В. // ЖПС. 1992. - Т.56. - № 4. - С. 535-537.

116. Зуйков В.А. Обращенное световое эхо в рубине. / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Усманов Р.Г. // Изв. РАН СССР. Сер.физ. 1982. -Т. 46. - С. 600-603.

117. Зуйков В.А. Исследование возможности управления процессом генерации светового (фотонного) эха. / В.А.Зуйков, В.В.Самарцев, Р.Г.Усманов. // ЖТФ. 1979. - Т.49. - С. 2272-2274.

118. Zuikov V.A. Multipulse Recording and Reading of Long-Lived Photon Echo and Laser Excitation of Magnetization in Van Vleck Paramagnetics.ч

119. V.A.Zuikov, I.S.Bikbov, S.B.Karamyshev, and V.V.Samartsev. // Laser Physics. 1995. - V. 5. - № 1. - P. 147-153.

120. Zuikov V.A. Revealing the Independence of the Relaxation Decay of a Long-Lived Photon Echo from the Number of Reading Pulses. / Zuikov V.A., Kalachev A.A., Samartsev V.V., and Nefed'ev L.A. // Laser Hhysics. 1995. - V.5. - № 5. - P. 993-996.

121. Zuikov V.A. Optimal Reading Regime in the Optical Memory Based on the Long-Lived Photon Echo. / Kalachev A.A., Zuikov V.A., Samartsev V.V., and Nefed'ev L.A. // Optical Memory and Neurul Networks. -1995.- V.4. № 4. - P. 271-276.

122. Зуйков В.А. Многократное считывание сигналов долгоживущего фотонного эха и ядерная релаксация. / Зуйков В.А., Калачев А.А., Нефедьев JI.A., Самарцев В.В. // Квантовая электроника. 1996. -Т. 23. - № 3. - С. 273-276.

123. Зуйков В.А. Многократное считывание сигналов долгоживущего фотонного эха в кристалле LaF3:Pr3+ / Зуйков В.А., Калачёв А.А., Нефедьев JI.A., Самарцев В.В. // Тезисы докладов X феофиловского симпозиума. Санкт-Петербург. 1995. - С.272-273.

124. Зуйков В.А. Ассоциативные свойства многоканального фотонного эха и оптическая память. / Бикбов И.С., Зуйков В.А., Попов И.И., Попова Г.Л., Самарцев В.В. // Квантовая электроника. 1995. -Т. 22.-№ 10.-С. 1057-1060.

125. Зуйков В.А. Влияние магнитного поля на функционирование оптического эхо-процессора. / Зуйков В.А., Карамышев С.Б., Самарцев В.В., Шейбут Ю.Е. // Тезисы докл. Конф. Физические принципы иметоды обработки информации. Гродно: 1993. - С.36.

126. Зуйков В.А. Проблема поляризационной выборки информации в оптических эхо-процессорах. / Зуйков В.А., Бикбов И.С., Самарцев В.В., Шейбут Ю.Е. // Тезисы докл. Конф. Физические принципы и методы оптической обработки информации. Гродно: 1993. - С. 34.

127. Зуйков В.А. Влияние электрических и фононных импульсов на фотонное эхо в LaF3:Pr3+. / Шегеда A.M., Хабибуллин Б.М., Лисин В.Н., Зуйков В.А., Самарцев В.А. // Опт. и Спектр. 1995. - Т. 79. - №3. - С. 438-442.

128. Zuikov V.A. Modulation of Photon Echo Polarization by an Electric Field:• Pseudo-Stark Splitting in LaF3:Pr3+. / Lisin V.N., Zuikov V.A., Shegeda A.M., Samartsev V.V., and Khabibullin B.M. // Laser Physics. 1996. - V. 6.- № 1. P. 195-200.

129. Zuikov V.A. Information Locking in Optical Memory Devieces Based on the Long-Lived Photon Echo. / Kalachev A.A., Samartsev V.V., Nefediev L.A., and Zuikov V.A. // Optical Memory and Neural Networks. 1997. -V. 6.-№2.- P. 129-132.

130. Zuikov V.A. Information locking in optical memory devieces based on photon echo. / Kalachev A.A., Samartsev V.V., Nefediev L.A., Zuikov V.A.• // Proceedings of SPIE. 1997. - V. 3239-0277 - 768X/97. - P. 373-378.

131. Зуйков В.А., "Запирание" дролгоживущего фотонного эха в присутствии неоднородного электрического поля. / Калачев А.А., Нефедьев Л.А., Зуйков В.А., Самарцев В.В. // Оптика и спектроскопия.- 1998.-Т. 84.-№5.-С. 811-815.

132. Zuikov V.A. Changes of Photon Echo by Electromagnetic Pulses in LaF3 : ф Pr3+. / Shegeda A.M., Khabibullin B.M., Lisin V.N., Zuikov V.A.,

133. Samartsev V.V. // Proceedings of SPIE (ICONO'95). 1995. - V.2798. - P. 142-147.

134. Zuikov V.A. Photon Echo in LaF3:Pr3+ Influenced by an Electromagnetic Field Pulse Prior to Laser Excitations / Shegeda A.M., Zuikov V.A., Khabibullin B.M., Lisin V.N., and Samartsev V.V. // Laser Physics. 1995. - V. 5.-№3.-V. 639-641. .

135. Zuikov V.A. Optical phase shift by noncoherent heat phonons / Lisin V.N., Shegeda A.M., Khabibullin B.M., Zuikov V.A., Samartsev V.V. // SPIE. -1997. -V. 3239.-P. 63-69.

136. Зуйков В.А. Псевдоштарковский эффект некогерентных тепловых фононов / Лисин В.Н., Шегеда A.M., Хабибуллин Б.М., Зуйков В.А., Самарцев В.В. // Изв. РАН. Сер. Физ. 1998. - Т. 62. - № 2. - С. 213-217.

137. Zuikov V.A. Locking of a Long-Lived Photon Echo in a Nonuniform Electric Field. / Kalachev A.A., Nefed'ev L.A., Zuikov V.A., and Samartsev V.V. // Optics and Spectroscopy. 1998. - V. 84. - № 5. - P. 731-734.

138. Зуйков В.А. Эффект обращения поляризации светового эха / Зуйков В.А., Нефедьев Л.А., Самарцев В.В. // Оптика и спектроскопия. 1984. -Т.57.-В.5. -С.929-931.

139. Zuikov V.A. Optical Superradiance in a LaF3:Pr3+ Crystal / V.A.Zuikov, A.A.Kalachev, V.V.Samartsev, and A.M.Shegeda. // Laser Physics. -1999. V.9.-№4.-P. 951-954.

140. Zuikov V.A. Two-Color Optical Superradiance and Other Coherent Effects in the Resonant Propagation of a Laser Pulse in a LaF3: Pr3+ Crystal / V.A.Zuikov, A.A.Kalachev, V.V.Samartsev, and A.M.Shegeda. //Laser Physics.-2000.- V.10.-№ 1. P. 364-367.

141. Зуйков V.A. Оптическое сверхизлучение в кристалле LaF3:Pr3+ / В.А.Зуйков, А.А.Калачев, В.В.Самарцев, А.М.Шегеда. // Изв. РАН. Серия физическая. 2000. - Т. 64. - №10. - С. 1912 - 1917.

142. Зуйков В.А. Оптическое сверхизлучение в кристалле LaF3:Pr3+ / В.А.Зуйков, А.А.Калачев, В.В.Самарцев, А.М.Шегеда. // Квантовая электроника. 2000. Т. 30. - №7. - С. 629-631.

143. Зуйков В.А. Оптическое сверхизлучение в примесных кристаллах и проблема создания квантовой памяти / В.А. Зуйков, А.А. Калачев,

144. A.А. Калинкин, В.В. Самарцев. // Нелинейные динамические процессы (сборн.). Дальнаука: - Владивосток. -2004. - С. 141-163.

145. Зуйков В.А. Обращенная световая индукция / Зуйков В.А., Самарцев

146. B.В., Туриянский Е.А. // Письма в ЖТФ. 1982. - Т. 8. - В. 20.1. C. 1250 1254.

147. Zuikov V.A. Phase-Conjugate Photon Induction Decay in the Regime of Four-Wave Mixing / Zuikov V.A., Kalachev A.A., and V.V.Samartsev // Laser Phys. 2001. - V. 11. - № 3. - P. 361-363.

148. Копылов C.M. Перестраиваемые лазеры на красителях. / Копылов С.М., Лысой Б.Г., Серегин С.Л., Чередниченко О.Б. // М.: Радио и связь.- 1991.-240С.

149. Abella I.D. Photon echoes. / Abella I.D., Kurnit N.A., Hartmann S.R. // Phys. Rev. 1966. - V. 141. - № 1. - P.391 -406.

150. Allen L. Optical Resonance and Two-Level Atoms / Allen L. and Eberly J.H. // (New York: Wiley). 1975. - 158 C.

151. Mossberg T.W. Echoes in gaseous media: A generalized theory of rephasing phenomena / Mossberg T.W., Karchu R., Hartmann S.R., and Flusberg A.M. // Phys. Rev. A, 1979, 20, 1976.

152. Моисеев С.А. Переходные светоиндуцированные решетки в средах с фазовой памятью (обзор) / Моисеев С.А., Невельская Н.А., Штырков Е.И. // Оптика и спектроскопия. 1995. - Т.79. - № 3. - С. 382-416.

153. Самарцев В.В. Угловая спектроскопия с помощью светового эха / Самарцев В.В., Штырков Е.И. // Оптика и спектроскопия. 1979. - Т. 49.-№2.-С. 225-227.

154. Meixner A.J. Spectral hole-burning and holography. I. Transmission and holographic detection of spectral holes / Meixner A.J., Renn A., and Wild U.P. // J. Chem. Phys. -1989. V. 91. - P. 6728.

155. Salin F. Multikilohertz Ti:A1203 amplifier for high-power femtosecond pulses / Salin F., Squier J., Mourou G., and Vaillancourt G. // Opt. Lett. -1991.- V. 16.-P. 1964.

156. Gerritsen H. Nonlinear effects in image formation // Appl. Phys. Lett. 1967. -V. 10.№9.-P. 239-241.

157. Eichler H.I. Laser-Induced Dynamic Gratings / Eichler H.I., Gunter P., and Pohl D.W. // Berlin: Springer-Verlag. 1968.

158. Jarasiunas K. Investigation of Non-Equilibrium Processes in Semiconductors by the Method of Transient Holograms / Jarasiunas K., and Vaitkus J. // Phys. Status Solidi A. 1977. - V. 44. - P. 793-798.t«

159. Gaubas E. Light induced Transient Grating Decay in Si and Some А В Compounds / Gaubas E., Jarasiunas K., and Vaitkus J. // Phys. Stat. Sol. A. 1982.-V. 69.-P. 87-91.

160. Hopf F.A. Quality of phase conjugation in silicon / Hopf F.A., Tonita A., and Liepmann T. // Opt. Commun. -1981. V. 37. - P. 72-76.

161. Taus J. Optical Properties of Semiconductors in the Visible and Ultraviolet Ranges //London: Heywood. 1965.

162. Shen X.A.Time Domain Holographic Digital Memory / Shen X.A., Nguyen A.D., Perry J.W., -Huestis D.L., Kachru R. // Science. 1997. -V. 278.-P. 96-100.

163. Luo B. Amplification of Photon Echo Signals by use of Fiber-Optics Amplifier / Luo В., Elman U., Krol S., Pashotta R., Tropper A. // Optics Lett. 1998. - V.23. № 6. - P. 934-.

164. Da Silva V.L. Femtosecond Accumulated Echo in Er-doped Fibers / Da Silva V.L., Silberger Y., Heritage J.P., Chase E.M., Saifi M.A., Andreyco M.J. // Optics Lett. 1991. - V. 16. - P. 1340-1342.

165. Штырков Е.И. Отображающие свойства динамических эхо-голограмм в резонансных средах / Штырков Е.И., Самарцев В.В. // Оптика и спектроскопия. 1976. - Т. 40. - С. 392.

166. Штырков Е.И. Индуцируемая решетка, формируемая в рубине интерференцией атомных состояний / Штырков Е.И., Лобков B.C., Ярмухаметов Н.Г. // Письма в ЖЭТФ. 1978. - Т. 27. - № 11. -С.685-686.

167. Nakanishi S. Observation of various photon echoes and FID in ruby by Stark switching technical / S.Nakanishi, O.Tamura, T.Muramoto, T.Hashi. //J.Phys. Sos. Japan- 1978. V.45. - №4. - P. 1437-1438.

168. Samartsev V.V. Dependence of the primary and stimulated photon echo intensity on the puis parameters and the simple temperature / V.V.Samartsev, R.G.Usmanov. // Phys. Stat. Sol. 1978. - V. 49(a). -№1. - P.647-651.

169. Маныкин Э.А. Когерентные явления при взаимодействии импульсов света с разнесенными средами / Э.А.Маныкин, С.О.Елютин,

170. С.М.Захаров, В.Н.Лихачев, А.И.Маймистов. //Изв. АН СССР, сер. физ. 1982. - Т.46. - В. 3. - С. 538-556.

171. Schezle A. Cumulative two-pulse photon echoes / A. Schezle, N. C. Wong, R. G. Brewer. // Phys. Rev. A. 1984. - V. 30. - P. 1866-1872 .

172. Яшин A.H. Куммулятивный эффект при генерации сигнала стимулированного светобого эха // ДАН БССР. 1990. - Т. 34. - № 2. - С.115-118.

173. Ахмедиев Н.Н. Многократное стимулированное световое эхо в неорганических кристаллах, обусловленное сверхтонкой структурой / Ахмедиев Н.Н., Мельников И.В. // ЖТФ 1988. - Т.58. - В.5. -С. 942-956.

174. Ребане А.К. Фемтосекундное световое эхо и ассоциативная пространственно-временная голография // Изв. АН СССР. Сер. физич. 1989. Т. 53. - В. 12. - С. 2299-2305.

175. Mitsunaga M.I. CW photon echo: Theory and observations. // Phys. Rev. A. 1990. V. 42. № 3, p. 1617-1629.

176. Mitsunaga M. Excitation-induced frequency shift probed by stimulated photon echoes / Mitsunaga M., Takagahara R., Yano R., Uesugi N. // Phys. Rev. 1992. V.68. №21. - P. 3216-3219.

177. Shelby R.M. Measurement of the pseudo-stark effect in using population hole burning and optical free-induction decay / Shelby R.M., MacfarlaneR.M. //Opt. Commun. 1978. - V. 27. - № 3. - P. 399-402.

178. Macfarlane R.M. Electric-field-modulated photon echoes in1. Pr3+:YA103 /

179. Macfarlane R.M., Meixner A.J. // Opt. Lett. 1994. - V. 19. - № 13. -P. 987-989.

180. Хабибуллин Б.М. О влиянии коротких тепловых импульсов на когерентно-возбужденные оптические центры в рубине / Хабибуллин Б.М. ,ШегедаА.М. // Письма в ЖЭТФ. 1992. Т. 55. - № 12.-С. 681-684.

181. Даргис А.Ю. Приставка к стробоскопическому осциллографу для подавления дрейфа и шума / Даргис А.Ю., Кундротас IO.JI. //ПТЭ. -1980.-№4.-С. 134-137.

182. Krisher С. Measurement of sound velocities in crystals using bragg diffraction of light and application to lanthanum fluoride // Appl. Phys. Lett. 1968.-V. 13. -№ 9. -P. 310-311.

183. Wilson W.L. Theory of the phonon perturbed photon echo experiment: Direct determination of electronic excitation-phonon coupling / Wilson W.L., Wackerle G., Fayer M.D. // J. Chem. Phys. 1988. - V. 88. -№6.-P. 3407-3416.

184. Boye D. Modulation of Photon Echo Intensities by Ultrasonic Waves in Ruby and Alexandrite / Boye D., Grill W., Rives J.E., Meltzer R.S. //Phys. Rev. Lett. 1988. - V. 61. - № 17. - P. 1934 - 1937.

185. Wang Y.P. Modulation of photon-echo intensities by electric fields: Pseudo-Stark splittings in alexandrite and УА10з:Ег3+ I Wang Y.P., Meltzer R.S. //Phys. Rev. B. 1992. - V. 45. - №17. - P. 10119-10122.

186. Нефедьев JI.A. О возможности разделения вкладов в релаксацию различных механизмов уширения спектральных линий в газах методом стимулированного светового эха. //Опт. и спектр. 1982. -Т. 52.-В. 6.-С. 981-985.

187. Dicke R.H. Coherence in spontaneous radiation processes // Phys. Rev. -1954,-V. 93.-№ l.-P. 99-100.

188. Skribanovitz N. Observation of Dicke Superradiance in Optically Pumped HF Gas / Skribanovitz N., Hermann I.P., MacGillivray J.C., Feld M.S. // Phys. Rev. Lett. 1973. - V. 30. - P. 309-312.

189. Андреев A.B. Коллективное спонтанное излучение (сверхизлучение Дике). / Андреев А.В., Емельянов В.И., Ильинский Ю.А. // УФН. -1980.-Т. 131.- С. 653-694.

190. Набойкин Ю.В. Когерентная спектроскопия молекулярных кристаллов / Набойкин Ю.В., Самарцев В.В., Зиновьев П.В., Силаева Н.Б. //Киев: Наук. Думка. - 1986.

191. Florian R. Super-radiance and high gain mirrorless laser activity of 0"2 centers in KC1 / Florian R., Schwan L.O., Schmid D. // Solid State Communs. 1982. - V. 42. - P. 55-57.

192. Florian R. Time-resolving experiments on Dicke superfluorescence of 0"2 centers in KC1. Two-color superfluorescence / Florian R., Schwan L.O., Schmid D. //Phys. Rev. A. 1984. - V. 28. - P. 2709-2715.

193. Зиновьев П.В. Сверхизлучение в кристалле дифенила с пиреном / Зиновьев П.В., Лопина С.В., Набойкин Ю.В. и др. //ЖЭТФ. 1983. -Т. 85.-С. 1945-1952.

194. Набойкин Ю.В. Сверхизлучение в примесных молекулярных кристаллах / Набойкин Ю.В., Самарцев В.В.^Силаева Н.Б. //Изв. АН СССР. Сер. физ. 1983. - Т. 47. - № 7. - С. 1328-1332.

195. Zinoviev P.V. Optical superradiance in mixed molecular crystals / Zinoviev P.V., Samartsev V.V., Silaeva N.B. //Laser Phys. 1991. - V. 1. - P.l-21.

196. Andrianov S.N. Laser cooling of impurity crystals / Andrianov S.N., Samartsev V.V. //Laser Phys. 1998. - V. 8. - P. 14-19.

197. Szabo A. Self-induced transparency in Pr3+:LaF3/ Szabo A. and Takeuchi N. //Opt. Commun. 1975. - V.15. -№ 2. - P. 250-253.

198. Vrehen Q.H.F. Direct measurement of the effective initial tipping angle in superfluorescence / Vrehen Q.H.F. and Schuurmans M.F.H. // Phys. Rev. Lett. 1979. - V.42. - P. 224-227.

199. Carlson N.V. Superradiance Triggering Spectroscopy / N.W.Carlson, D.J.Jackson, A.L.Schawlow, M.Gross, S.Haroche. // Opt. Commun., 1980.-v. 32.-№2.-P. 350-354.

200. Kalachev А.А. Long-lived optical superradiance in the regime of multipulse exitation / Kalachev A.A. and Samartsev V.V. // Laser Physics. 1999. -V. 9.-P. 916-918.

201. Калачев А.А. Оптическое сверхизлучение в режиме четырехволнового смешения / Калачев А.А., Самарцев В.В. // Изв. РАН. Сер.физ. 2000. -Т.64. - №10. - С.2063- 2065-.

202. Malyshev V.A. Specific Features of Superradiance in Two-Component Media / Malyshev V.A., Ryzhov I.V., Trifonov E.D., Zaitsev A.I., // Laser Physics. 1998. - V.8. - № 2. - P. 494-497.

203. Matthies S. Determination of the crystal field parameters for Pr3+ in LaF3 from least-squares fits / Matthies S., Welsch D. // Phys. Stat. Sol.(b). -1975.-V. 68.- P. 125- 136.

204. Зиновьев П.В. Сверхизлучение в кристалле дефенила с пиреном / Зиновьев П.В., Лопина С.В., Набойкин Ю.В., Силаева Н.Б., Самарцев В.В., Шейбут Ю.Е. // ЖЭТФ: 1983. - Т. 85. - №2. - С. 1945-1952.

205. Brewer R.G. Photon echo and optical induction in molecules / Brewer R.G., Shoemaker R.L. // Phys. Rev. Lett. 1971. - V. 27. - P. 631-635.