Четырехволновое параметрическое смещение в парах щелочных металлов в условиях двухфотонного резонанса и релаксации тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ

РГ6 од

2 О [ПОП 1093

ШШЯГЛЗ ЛШЕ2РСИТЕТ им.ТАРАСА ЩЗЧЕНКО

На зразах руяопяся

ДОБРЯКОВ Владимир Львович

У.ЩС 539.164.28

ЧЕЙРъХЗЖКЮЗ ПАРАШГРЯЧВСКСБ СШЕНИЗ Б ПАРАХ ШШЧНЩ МЕТАЛЛОВ. В ЗШЮВШ2Г ХВУХ'ЗОТСШОГО, РЕЗОНАНСА И РЗШОШПН

01.04.02 - теоретическая фхзгтгд

АВТОРЕФЕРАТ диссертация на соискание учёной степени кандидата фазиао - магетлатичзсзйпс наук

ч.

Раоота згяюдкека кз кафедре теоретической .Физики Кльвсксгс университета к.:. Т.Г. Шевченко.

Неучнкй руководитель : к&пдгдат физико-матегктичгскях • нвут.

доцент Зераан Э.Ы.

п5за22льные оппоненте: доктор фязяко-ы&темгтгчгсках наук,

ззв.яйборгторгей теоретической $из1 Гречко Л.Г.

доктор газвко-аатеиа^вчеокгх наук, Оэуховсглг "В.В.

•Бсдг^аая органззагая : Институт фазакв АН Украины

Защита состоится " ^^ гдну, 19ЭЗг. в часов

на заседания сцешалгзироваяаого Совета д 065.1822 при Киевском укяверсктете ян.Тараса Шевченко / 252022, Клев - 22, проспект акад. ГлупкоЕа, 6, физический факультет /

С диссертацзей мскно ознакомиться в научной оислиотеке Киевского уншзерсктета.

Автореферат разослан "_" мая 1923г.

Учёный секретарь сПЕШЕадизЕрованного Совета

доцент Зерлан В.Ь

ОБЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. В настоящее время нелинейные свойства газов привлекают всё большее число исследователей и разработчиков приборов квантовой электроянки.Последкее обусловлено двумя основными причинами: во-перзнх,значительным усилением нелинейных свойств этих срзд при наличии оптических резонансов Е,вс-вторих, их высокой однородности и высокой лучевой стойкостью.

Газы,прозрачные в инфракрасно! а ультрафиолетовых областях, дают возможность расширить исследования оптических нелинекностей в этих спзктрадышх областях с помощью процессов третьего порядка, а большие келкнейнке восприимчивости,обусловленные узкими резонан-сагли, позволяют наблюдать эти нелинейные эффекты при. относительно низких мощностях лазеров.Кроме того,изучение процессов третьего порядка не только даёт богатуя информация о взаимодействии интенсивного излучения с веществом,но таглй? ведёт к созданию новых технологий ,примеры которых мояно наХти в такой области,как преобразование оптических частот,где когерентное излучение,генерируемое лазером в одном диапазоне частот,преобразуется з когерентное излучение, лэулиее в совершенно другом диапазоне.

Одной из важнейших характеристик 5тих нелинейных взапмодейст-виЗ является эффективность преобразования,характеризующая степень передачи энергии волн накачки генерируемой волне.По'лниЗ анализ эффективности должен учитывать множество других процессов,влияющих га неланейное взаимодействие.Учёт последних для газов имеет боле'е важное значение,чем для тзёрднх тел,где точнее определение эффек-гивностей преобразования получается обычно путём рассмотрения только одноз/о нелинейного взаимодействуя.

Таким образом,процессы третьего порядка и в частности,чэтн-:зхволнового сг.;е'пенля,даэт исследователям как источник излучения, •ак и средства изучения нелинейных воспрпютивостаЗ и- самих веществ,

Весыла актуальной.представляется проблема изучения эффектов 'Птико-столкнсвительной нелинейности,когда кардинальным образом :змен.:.зтся ох. зачееяие характеристики среди по отношении к резо-анснолту полю,а такае спектр рассеянного излучения.При этом зало показать -связь ггеаду слознвд хярг-;тером спектров,пргсучуа разим типам нелинейных в'заамодействиЗ.

Делъ работы:

• - исследовать частотный спектр поляризаций,возникающих в процессе четырёхволнового параметрического смешения в двух- ж трёхуровневых газовых ансамблях;

расчитать нелинейный отклик среды на сумгирной частоте с учётом максвелловского распределения скоростей атомов;

■ - исследовать влияние штарковских сдвигов и конкурирувдиу комбинационных процессов на эффективность преобразования сушлар-' ной частоты;

- изучить спектр излучения в окрестности суммарной частоты и вблизи частот накачки двух- и трёхуровневых систем.

Научная новизна и практическая ценность работы :

- получены стационарные и затухающие во времени решения уравнений движения для матрицы плотности двух и трёхуровневых систем, на оскозе которых найдены поляризацгл на основных и комбинационных частотах с учётом максвелловского распределения скоростей атомов.Показана аналитическая зависимость релаксационных констант среды от характерлстик электромагнитных полей.Найдена нелинейная восприимчивость среды на суммарной частоте как функция отстройки

от двухфотонного' резонанса.Полученные результаты могут быть использованы для генерации ИК- и УФ- .язлуч-^кзй .непрерывно перестраиваемых в широком диапазоне частот;

- изучено влияние штарковских сдвигоб и конкурирующих комбинационных процессов на эффективность преобразования суммарной частоты .Показано, что в интенсивных резонансных по^нх при малых отстройках от двухфотонкого резонанса,эффективность преобразования суммарной частоты имеет ряд максимум гв,связанных с периодическими переходами электрона меаду резонирупцима уровня:.®.Полученные результаты могут использоваться для увеличения эффективности нелинейного преобразования; " .

- исследованы спектры излучения двух- и трехуровневых газонных ансамблей в окрестности суммарной частоты и вблизи частот на-качки.Показано.что в спектрах четырёхволнового параметрического смешения в окрестности указанных частот возникает излучение на частотах„кратных частотам Раби,причём вблизи этих'кратных частот формируется субрадиационная структура.Полученные результаты при необходимости изучения и учёта статистических^свойств света могут найти применение в разработках приборов квантовой электроника-

- получены частице ресекия уравнений,описывающих стационарное сачовоздейстЕпе плоскополяриэованного квазиплоского волнового пучка, что может найти применение при фор^эвашга волноводных рекимов распространения волн в нелинейных средах. '

На заииту выносятся еледушке основное положения : .

- осцилляционный характер дисперсионной крибой нелинейной восприимчивости на суммарной частоте вблизи центра линии двухфо-. тонного Перехода при превалировании частоты Раби над доплеровс-ким уширенкем линии сто-ла; *

- частотный спектр поляризаций газовой среды при четырёх-волновом параметрическом смешения вблизи комбинационных частот характеризуется набором кратных Раби частот к их субгашониками;

- интерпретация субрадиационясй и кратной структур как проявление параметрического резонагса,обусловленного шогофотон-кыми процсссаг.лг взаимодействия атома б электромагнитными -полями.

Апробация работа. -:

Результаты диссзртационноЯ работы докладывались на лонфе-ренцил-"Оптика и спектроскопия в народном хозяйстве" Д{елито-поль,1990г./,X Мездународя-а школе-семинаре"Спектроскопия молекул и кристаллов" /Сумы,IS9Ir./,Региональном семинаре "Структурно-динамические процессы в неупорядоченных средах" /Самарканд, 1992г./,I —ы Украинско-Польском симпозиуме по водородной связи /Одесса, 1992b./.2XVTI Сoltoyaiar-i Spsdroíwpicum Vnízínationaíe /в ezqtn , A/orway,I99Iy./. .

Публикации.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах / I - 10 /.список которых српЕеден в конце автореферата.

Структура и объём-диссертации. . ■•'•-.• . ■ •'

/жсертация состоит' из введения,четырёх глаз»заюгачения, . трёх ьополнетлй s описка литературн,включавшего 105 иаи-лсглва-нкй.Объйд работы - 125 страниц машинописного пакета,включая 5 рисунков. -

ССДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность теш,приводится краткий обзор работ,связанных с темой диссертация,даётся описание содер-нания'работы,а также изложены основные положения,выносимые на защиту.

В первой главе предложена' модель эф$ектявного галмльтошгана система атом + поля для процесса четкрёхволаового параметрического смешения Сдн = С01 + + + 0.к = СО° + / СО^. и СОх - частоты сильных полей -накачки, СО} - частота'ИК- сигнала, - малая частотная расстройка/ в условиях двухфотоннсго резонанса на переходе 'ПЗ -к- п'З : С<.% + СОг ~ СО^ -

- Сс)3 / - нкяайшее состояние атома/ в парах щелочных металлов. -Пусть атом находится в класси^зских электромагнитных полях

с частотами , , СО^ ш в кзантованных полях частот СОц = = СО* + О.к .возникающих в окрестности суммарной частоты при нелинейном смепении волн.В представлении взаимодействия и в электрическом дяпольном приближении гамильтониан системы тлеет вид

а/

П

■ . ИЬ-ш) л- ; -

- оператор взаимодействия атома с классическими^полями л а 1кх л "¿/с^

-¿-«юе }

Н о

- оператор напряжённости электрического поля, - вектор т-

лятшзапии волны, Ск = ( 2 7, Ь СО'к/М)1^, V - объём среды, &н, - операторы рождения и уничтожения фотонов,временная зави-сгаюсть которых в отсутствии взаимодействия имеет вид ■

а«ю = а«(с)е . ;

а при учёте взаимодействия с атомом операторы 0,х(б), 0-к(°} становятся медленными фрикциями времени.

Спектр возможных состояний системы в отсутствии релаксапв-

онннх столкно'зятельных процессов находится из уравнения Шрёдянге-ра , л

иг? = ' /2/

л л Л

С помощь» операторов' Р и £ = I. - Р ,не зависящих от_време-ни и проектирующих вектор состояния на медленную ,\-¥> и

бнстроосцзлдзрушув > части соответственно

= , А

уравнение /2/ с помощью известной процедуры приводится я виду

/За/

!> -

/36/

гделиЙ = Т-ЫР^РШКУЛ'),

а Т - оператор хронологического упорядочивания.Ограничимся^ /36/ учётом слагаешх не выше второго порядка по оператору 'У{£ Пусть в начальный момент времени 1лР(6-0)>= 0.Используя марковское приближение ¡^И) > и определяя проекция гамильтониана на двумерный базис состояний 1П$>= I I > ,\п'б>Е |2> соотношением - ___

ржс

.т,п

где черта означает усреднение по времени t много большему периода колебаний атомных диполей Т =• 2$С01М и. электромагнитных полей Т .= ,из /26/ получаем

Здесь . '_ '

/V

о

ЭМектиЕннй гамильтониан /4/ моено также получить,исходя из уравнения движения'для матг/гти: дясткости §(•£) атома.

При классическом описании ^всех шлей выражение /4/ имеет вид

Ж^Щ. 1 /5/

Во второй главе найдены линейные и нелинейные отклики газовой среды.

Уравнение двинения,определяющее эволюцию медленной части , матрицы плотности / МП / р(1) двухуровневого атома »находящегося в классических электромагнитных полях частот С01 , Со^ , , Сдц .записанное в системе координат.двинущейся вместе с атомом,' имеет вид А А а -

Т&1

- релаксационная столкновительная часть,рассматриваемая в терми-. нах продольной и поперечной рзлаксаций: - константа поперечной релаксации, А „

уконстанта продольной релаксации, W2f/ VV<Z / ~ вероятности переходов I /2/ —*■ 2 /I/,вызванные механизмом релаксации, , <5+ - матрицы Паули.

Над уравнением /6/ осуществим каноническое преобразование с .помощью унитарного оператора ¿(1) .который удовлетворяет уравнению А А "

¿5 = 5 А/

и осуществляет переход к базису "одетых" состояний.Ограничимся рассмотрением поляризаций на частотах СО^ , , С«?з ,. СОу , т.е. положим £к = О.Тогда из /6/ име^м

откуда видно,что в новом базисе изменение во времени МП атома: определяется только релаксацией .Уравнение /8/ можно привести к виду ■ А ^

';.• -9- -г .

Компоненты релаксационной матрицы С и ректора Ь .обусловлено-го условием нормировки для МП атома «Зр ^ =1/2 / рассматривается только орбитальная часть Ш.соотвзтствуащая двум возможным спинивым состояниям /,не приводятся.Решения уравнения /9/ имеют

ввд ^ - -АД

х-Ь'% г ; /ю/'

к т

■стационарной и затухающей во времени частей / ы* - собственный

вектор неэрматовоЛ матрицы , С к = / 1

е-: ЪОА^ыТ,

Из /II/ видно проявлении эффекта оптяко-столкновительной нелиней-' ности.Так,в слабых полях и вдали дт резонанса,когда £ лаксационные константы определяются,только характером взаямодеЗст-вля сталкивающихся атомов/ Йе%"а, = /«В интен-

сивных, резонансных полях они "перенормируются" т.е."зависят от характеристик электромагнитных полей / интенсивностей,отстроек от резонанса/.- *

Поляризации на основных и комбинационных частотах,возникающие в атоме,находятся с пдмощ^р общего правила -

Здесь - сферические компоненты оператора-дйпольного моман-

1а, р - быстрая часть Щ атома,обусловленная нерезонансню.и Пр- з -зяями.Так,для нелилейного отклика атома на суммарной • частоте можно получить следующее внрааешю!' - - '

где Хи/Лруг Ь)г}- обоб2ь.г">я ."г^-язя восприимчивость перехода

: -* г. ^

Из /10/,/II/ следует,что в отсутствии релаксации / = О,

= °> ¿¿-Ой» = 0 /в атоме возникают незатухаю-

щие поляризации на частотах СО у + СО/г ,где V - 1,2,3,4,а = ( б^+Ч!!^1)^1 - частота Раби.Релаксация обусловливает перенормировку последней в соответствии-с /11/,затухатше колебаний на смещённых частотах и установление стационарного режима. Последний устанавливается за врем ТтагХ = ,а г не-

резокансном случае и в слабых полях времена релаксации совпадают с временами продольной и поперечной релаксации ^. = .»

- (веХи)' соответственно. . Усреднение поляризаций на комбинационных частотах приводит

'-¡ЩГ "'»«и"'1""

= ^ (1~ к-к+Ь ', наивероят.скорость атома;

вблизи дзухфотонного резонанса к существенной зависимости амплитуд поляризаций от отношения константы штаркозского сдвига уровней к доплеровской ширине линии атома.Е слабых нерезонансных полях,когда | (5 + Ш')/ки!<<¿действительная часть воспри-емчееости газовой среды на суммарной частот-е подобна типичной

Рис.1. Ход дисперсии восприимчивости ХШ в

зависимости от расстрой-• ки от двухфотонного резонанса на переходе в парах ¿1 при:/а/ ,5«Ю4б/см. ;

в/см. и £(<^=3'КГв/см.

40 0 {о

60

дисперсионной кривой /рис.1/.В интенсивннх резонансных полях, когда I ( Е)11Х1)/кЦ¡^-1 и частота Раби больпе доплеровского уширзния,дисперсионная кривая носит колебательный характер с резкими максимумами осциллядий,связанными с периодическими пзрехода-ми электрона между резонирующими уроЕнями.Эти переходы,как видно из рис.1»вносят существенный вклад в нелинейный показатель преломления среды.

В заключении главы получены частные решения уравнения,описывающего стационарное самозоздействие квазиплоского "щелевого" пучка,распространяющегося в газовой среде.Показана возможность формирования волноводного режима распространения волны накачки.

. В третьей главе исследованы особенности частотного спектра поляризаций,обусловленных квазирезонансной частью Ш трёхуровневого атома,и влияние штарковских сдвигов и.конкурирующих комбкна- ■ ционных процессов на эффективность преобразования суммарной частота, '

Рассмотрим трёхуровневую систему //}£ , пр/,где / , - -двухуровневая система,описанная выпе,а Пр - ближайиий к ней атомный уровеньЛуоть частоты Сй^ и Сдц слабых полей квазире-зонансны атомным переходам Т1$—*Пр и ПБ-^пр соответственно. Уравнение движения для медленной части Ш = <р[£)+ р^(^)

атома в пренебрежении двигением населённости П р- уровня имеет

ВИЦ л л

'АЛ л * ,

¿бр=-ри - I /13/

ПС21 ; ?аШ = ¿р{р

Здесь рР - медленная часть МП атома,определяемая взаимодействием последнего с квазирезонансными поляки частот СЛл СО.^ ; релаксационная часть определена в поляризационном К. & ~ представлении и з пргблшенип изотропных столкновений;

П.т' „ .. ;

- неприводимые тензорные операторы ранга К .определенные в . ■

пространстве сферических функций.

С помощью решений системы /13/,которые здесь не приводятся, получен частотный спектр поляризаций -на основных и комбинационных частотах »связанных с^нерезонансными Пр - уровнями и квазирезонансной частью Ш $? .Последние могут иметь острый максимум и в отсутствии точного двухфотонного резонанса .Так, из вырзхе—

^ 5 Е Е^ Ее

* яр

/ Здесь

~ приведенный матричный элемент; %>= Ц^' -СЛ^; £ = к + Л »гДе сЦ - Сложная функция, расстроек ^ ,

и интенсивностей всех электромагнитных полей/ видно,что этот максимум обеспечивается условием. С^ £/ 2.

• Последнее существенным образом скажется на эффективности нелинейного преобразования,т.к. заметно уменьшает двухфотонное поглощение,влиякцеа на насыщение нелинейной восприимчивости.

При рассмотрении влияния птарксаских сдвигов и конкурирующих комбинационных процессов .вначале получены ограничения на характеристики электротагнктных полей из условия нормировки. для медленной части МП у атома.В слабых полях поляризация на суммарной частоте представляет собой типичную резонансную кривую с каксимуком вблизи несдБИнутоЗ двухротонной частоты / см. рис.2 /.С ростом поля накачки видны воздействия штарковских

tai*.

S4&

-i. » о i i i й i ». I-

S

^д

Рис.2. Зависимость модуля поляризации аа суммарной частоте от расстройка от двухфотонного резонанса при: . /а/= £(côi)=5"I0 в/см, • /б/ Е£ф)= -105в/см,

/В/ £(сЗ,)= =8 • Ю5в/см 2 Щ,)=е-10йв/см .

о 40 0й Ш

сдаигов и,изменения наоелённостей резонирующих уровней и постепенно появляется провал в центре линии,сдвинутой благодаря эффекту ШтаркаЛри этом эффективность преобразования максимальна при двух расстройках,симметрично распологенных относительно центра линии.При максимально допустимых интенсивпостях возможно появление дополнительных максимумов такке симметричных относительно центра линии,так что •эффективность преобразования суммарной частоты носит колебательный характер.При этом осцилляции быстро затухают в связи с неоднородным уширением.При учёте сдвига линии резонансного перехода,обусловленного релаксацией / .1т0 /»возникает ассиметрия относительно центра линии.Кроме того,когда отстройка от резонанса совпадает со штарковским сдвигом энергетических уровней,эффективность преобразования имеет резкий минимум,подобно отсутствию поглощения слабого сигнала в поле интенсивной резонансной волны при совпадении частот воз-Зувдапцего поля .и атомного перехода.Максимальная эффективность яожет быть оценена по формуле для медленно изменяющейся амплиту-хы поляризации на суммарной частоте при фиксированном £ = £а :ледущим выражением г" —

Ф*

!тсюда в частности.следует важность учёта штарковских сдвигов I процессе преобразования частоты.Так,пренебрежение последними риводит к-тому,что поляризация,а- следовательно,и интенсивность а суммарной частоте будет уменьшаться / £г/ с ростом ин-

енсивности накачки.

В четвёртой главе теоретияески исследована' структура спект-ов излучения-в окрестности суммарной

частоты и вблизи частот акачкиЛрз этом, рассмотрен общий случай,когда /о.

■ Методами теории возмущений по слабым полям найден спектп изменил двухуровневого атома,находящегося в классических электро-з.гнитных полях,в окресности суммарной частоты при условии двух-зтонного резонанса и релаксации.Показ ало, гто в спектре четырёх-злнового параметрического смешения будут наблщдаться частоты, тешенные относительно суммарной частоты ^ на величийу т, п —■ целые числа /.Частоты и характеризу-

• т.н. кратнув и субрздиационную структуры спектра излучения.

Подобная картина наблюдается и в спектрах излучения вблизи частот накачки. • .

Усреднение по максвелловскому распределению скоростей атомов в случае интенсивных полей накачки приводит к перенормировке максимумов 'субрадиационной и кратной структур.При этом,резкие пики в спектрах излучения наблюдаются на частотах

тел по ¿вкШ. Ы

3£0

Перенормировка тем заметнее,чем интенсивнее поле и меньше отстройка от резонанса.Однако при £0 = 0,когда 12к = 0,в центре линии дЕухфотонкото перехода наблюдается резкий минимум амплитуды поляризацик.В слабых полях субрадиационная и кратная: структуры не наблюдалтея.

Исследован спектр излучения трёхуровневой системы,находя—■ щейея в классических электромагнитных полях,в окрестности суммарной частоты.Цепочкой канонических преобразований,операторы которых зависят от характеристик электромагнитны* полей,система уравнений движения /13/ приводится к дифференциальному уравнению с периодическими коэффициентами .Переход к вращающейся вокруг осн 2 системе координат позволяет прийти к-уравнению типа /9/.Реаеник последнего показывают,что амплитуда резонансной части Ш у атома максимальна,когда

- частота Раби,зависящая также с'г расстроек ¿и , Случай р =-1 соответствует равенству нулю параглетра Амплитуда же квазирезонанской части МП ^ атома максимальна

О =12 -

Частоты ^¿1 в отсутствии релаксации имеют вид трёх разных, -смещённых друг относительно друга,частот Раби. ¿/^(х) - функции Бесселя целого порядка,аргумент X которых зависит от характе- : ристик электромагнитных полей л зде'сь не приводится;' р1 =

Спектр системы атом + поля в окрестности суммарной часто ты характеризуется следующим собственным набором частот

О'г . »п» . Им) .

- -р7Г>+ Д8/

- (п+р+2) О-щ] ;

Таким образом,в спектре параметрического смешения относительно частота СО°ч будут наблюдаться частоты,кратные трём пере-нормированннм релаксацией частотам Райи,причём вблизи каждой из этих кратных- частот формируется субрадиационная структура.

В заключении этой главы предложена квантовая теория параметрического резонанса для процессов четырёхволнового смешения полей и поглощения /излучения/ атомом слабого сигнала в поле интенсивной резонансной накачки.

С помощью канонических преобразований оператор /4/ приведен

к виду Ж0 + О «где • • - .л

= + /19/

- гамильтониан двух независимых подсистем атом + поля,а оператор взаимодействия

обусловливает переходы мггду их различным стационарными состояния!,а и описывает многофотонныэ процессы взаимодействия атома с электромагнитными полями и волнами субструктуры. В выражении /20/

-

- есть оператор сдвига;остальные параметры,зависящие от характеристик электромагнитных полей,не приводятся.

При переходах между различными етадаонаршаеи состояниями должен выполняться закон сохранения знергки,что,собственно,и является услозкем параметрического резонанса.В одномодовсм приближений из выражений /19/,/20/ следует,например,для процесса поглощения атомом слабого сигнала,что

. CÛK Сд7й

r\ О - — • SI = —■ = —

m, У + ~f - Mi M 2 > : « тг-у»1 m

Z

Так как , mt - любые числа,то YT\ = ¿1, + 2,..«

При учёте'"трёхчастичвых" взаимодействий вида ; _ ^

А Г' (Г, . (а.Г-Га,)"* С- . 'Й-

условие. параметрического резонанса имеет вид

/я, û, w^i^Ccfe

Если Л, -Jgf .то +I)iae

Иными словами в спектре излучения татю субрадиационной структуры в области частот [- , СО а ] возможны резонансы на частотах «1 СОг (/1 - - / ) .причём вблизи каждой из частот возникает своя субрадизционная структура /И = ±2,13,.../

Следовательно.субрадиациопная структура спектра поглощение /излучения/ атомом пробного сигнала в поле интенсивной резонансной накачки и при четырёхволаовом смешении полей'является проявлением параметрического резонанса,обусловленного многофо-т тонными процессами взаимодействия,а сложный характер спектра скстеш атом + поля присущ широкому классу нелинейных взаимодействий. ..:..• '

В загдичении приведены результаты,полученше в "диссертационной работе* *.

В дополнении I исследована на экстремум комплексная функция Щр) .необходимая для численных расчетов нелинейных -откликов, газовой среда.; . : . '

В дополнениях ?, ;3"выведены необходимые формулы. .

ВЫВОДЫ ' ■

т

В базисе "одетых" состояний получены реше .я уравнений движения для медленной части Ш атома,на осгг.^з которых найдены поляризации на всех частотах полей .участвующих в процессе че-■ тырёхЕолнового параметрического смешения.

2. Получена дисперсия нелинейной восприимчивости третьего порядка с учётоа усреднения по максвеллояскому распределению скоростей зтоков.Показано,что последняя обладает рядом максиму— ■ коз при превалировании частоты Раби'над доплеровсктл уширениеа

линии атома и периодические переходы электрона менду резонирующими уровнями существенно влияет на нелинейный показатель преломления газовой среды.

!. Установлено,что в интенсивных резонансных полях эффективность преобразования суммарной частоты имеет колебательный характер, а шки осцилляции определяют максимально возмонную эффектив-. ность. •

Впервые пг.казано,что субрадиационная и кратная структуры в спектрах излучения обусловлены многсфотонными процесса*® взаимодействия атома с электромагнитными полями,являясь проявлением параметрического резонанса.Они носят общий характер для широкого класса нелинейных взаимодействий. На основе частных решений уравнения,описывающего стационарное самовоздействие квазиплоского "щелевого" волнового пучка,показана возможность формирования волноводного режима распространения волн накачки. *

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

¡аботах:

. Верлан З.М.,Добряков ВЛ.,ЗадорояныЗ В.Й.Четкрёхволновое смешение в условиях двухфотонкого резонанса и столкновительной релаксации// 7ФЖ.-1985.'-34,й.-С.1305-1316.

. Берлан Э.й. Добряков З.Л. ,ЗадорожшгЗ В.Л.Субрадиационная структура в спектре суммарной частота при четырёхволяовом параметрическом смешении// УФЖ.-1939.-34,Ж.-С .1834-1835.

, -Верлан Э.М.,Добряков В.Л.К теории невырожденного четкрёхволно-вого параметрического смещения в условиях дзухфотонного резонанса и релаксации// УФЗ.-1991.-36,#1.-0.39-43.

. Верлан 3.М..Добряков В.Л.К теории субрадяациояяой структуры пш четырёхволновом параметрическом смещения в условиях двух--фотонного резонанса и релаксации// УФЕ.-1991.-36,„'¡о.-С.702-706.

. Добряков ВЛ.Влкяние штарковскях сдвигов на эффективность преобразования суммарной частоты при четырёхволновом^параметрическом смешении в условиях двухфотонкого резонанса и релаксации// УФЖ.-1992.-37,Ш.-С.361-364.

6. Добряков В.Л. Осцилляцгя восприимчивости и солитонн при четы-рёхволновом смешении в нелинейной среде// Матер. Регионально-, го семинара "Структурно-динамические процессы в неупорядоченных средех)*.-Самарканд.-1992.-С.41.

7. Добряков В.Л. Субрадиациониая и кратная структуры на нахлчке в спектре параметрического смешения в условиях двухфотонного резонанса и релаксации// УФЕ.-1993./ в печати/.

8. Верлан Э.М.Добряков В.1 .Параметрический резонанс в явлениях

1 поглощения/излучения/ атомом слабого сигнала в поле интенсиЕт-ной резонансной накачки и четырёхволнового смешения// Опт. и спектр.-1993./ в печати/.

9. Верлан Э.М. Добряков В.Л.Квантовая теория-параметрического резонанса при четкрёхволновом смешении полей.в условиях двухфотонного резонанса// УФЖ.-1993./в печати/.

10. Oobryakotf If.i. Su.6rAdia.Uon and JtiviiiUz stnuctuui in jcni waoi nuying and two p-iwtm ailcbiM) in. too photon Ыснож2 and

•фихЫлОл!! Prvc. XXVII ¿Ityuum SpedicszpicuM ^tit&uiaUona&.- Выпел]