Фотонное эхо в молекулярном газе и методы оптической обработки информации тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Казанский государственный университет

На правах рукописи

Ьд^^ ПОПОВ Иван Иванович

ФОТОННОЕ ЭХО В МОЛЕКУЛЯРНОМ ГАЗЕ И МЕТОДЫ ОПТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Специальность: 01.04. 05 - Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

КАЗАНЬ- 2004

Л

Работа выполнена в Марийском государственном университете.

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор В.В. Самарцев

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор А.П. Сухорукое

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

университет информационных технологий, механики и оптики

Защита состоится « 23 » декабря 2004 г. в 14 час.30 мин. на заседании специализированного совета Д-053-029.09 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 « 20 » ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор физико-математических наук М.В. Федоров

доктор физико-математических наук, профессор А.И. Фишман

кандидат физ.-мат. наук, доцент

Е.В.Сарандаев

2/alfB V

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Тема диссертации посвящена разработке физических основ оптической обработки информации в газе на основе техники фотонного эха (ФЭ) и связана с исследованием поляризационных и амплитудно-временных свойств ФЭ, возбуждаемого временной кодовой последовательностью лазерных импульсов как с простым, так и с составным импульсом-кодом, при отсутствии и наличии магнитного поля. Исследования проводились в парах молекулярного йода, находящихся в состоянии термодинамического равновесия или быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе. Результаты работы предназначены для формирования фундаментальных основ создания новейших оптических средств вычислительной техники и отечественного приборостроения, выработки подходов для разработки конкурентоспособных информационных технологий. В силу своей актуальности выполненные исследования относятся к приоритетным направлениям современной российской науки.

В настоящее время известно много работ в области оптической эхо-спектроскопии твердого тела и газов. В области оптической обработки в основном ведутся исследования на твердотельных средах, находящихся при низких (гелиевых температурах). Для газов все известные эксперименты выполнены в средах, находящихся при температурах в несколько сотен градусов по шкале Цельсия. Большое количество экспериментальных работ в газе и твердом теле показывают возможность обработки информации за счет модуляции одного из многих параметров ФЭ. Это может быть волновой фронт оптического сигнала при решении голографических задач как одноцветных (Е.И.Штырков., В.В. Самарцев, 1975; Carlson N.W. et.el, 1983), так и многоцветных (JI.A. Нефедьев, 1986). Используются свойства ФЭ, связанные с частотным размещением данных (М. Mitsunaga, R. Yano, N. Uesugi, 1991) и с управлением процессом оптической обработки информации путем варьирования частоты возбуждения (S.Kroll, U. Elman, 1993) и амплитудно-временные свойства (С.О. Елютин, С.М. Захаров, Э.А. Маныкин, 1977; В.А. Зуйков, В.В. Самарцев, Р.Г. Усманов, 1980; N.W. Carlson, 1983; JI.C. Василенко, H.H. Рубцова, 1985). Известны работы по оптической обработке в технике ФЭ плоских транспорантов (E.Y. Xu, S. Kroll, D. Huestis, 1990). Ряд экспериментальных работ по долгоживущему ФЭ (В.А. Зуйков, В.В. Самарцев, Е.А. Туриянский, 1981), аккуумулированному ФЭ (В.А. Зуйков, Д.Ф. Гайнуллин, В.В. Самарцев и др. 1991) многократному считыванию информации в сигнале ФЭ (H.H. Ахмедиев, В.А. Зуйков, В.В. Самарцев и др., 1988), многоканальному по направлению распространения ФЭ (В.А. Зуйков и В.В. Самарцев, 1991) экспериментально показывают перспективу создания конкурентоспособной памяти на ФЭ. Имеются теоретические (А.И. Алексеев, 1969; И.В. Евсеев, В.М. Ермаченко, В.А. Решетов,

мобрк

(А.И. Алексеев, 1969; И.В. Евсеев, В.М. Ермаченко, В.А. Решетов, 1982) работы о наличии специфического поворота вектора поляризации ФЭ в газе при воздействии продольного магнитного поля и их экспериментальное подтверждение для первичного ФЭ (ПФЭ) (Т. Baer, I.D. Abella, 1977; В.Н. Ищенко, С.А. Кочубей, H.H. Рубцова,Е.Б. Хворостов, И.В. Евсеев, 2002). Работы по созданию квантовой памяти на основе однофотонного возбуждения эхо-сигнала или под воздействием оптического импульса-кода малой импульсной площади (S.A. Moiseev, S. Kröll, 2001; Моисеев, 2004) задают мировой приоритет исследованиям по оптической обработке информации при создании оптической квантовой памяти на основе газовых сред.

Большинство всех известных экспериментов демонстрируют обработку информации, представленной в одном из параметров оптического сигнала. В силу особой сложности процесса возбуждения сигнала ФЭ перспективы применения этого явления в элементарных операциях обработки информации низки, поскольку есть простые наиболее надежные физические эффекты, которые быстрее всего будут востребованы в оптическом компьютере массового спроса и при решении специальных задач. Без исследования мультиплексного (многообразного) проявления свойств ФЭ, одновременно используемых при решении задач оптической обработки информации, невозможно обеспечить преимущества техники ФЭ перед другими методами, применяемыми в решении данных задач. В то время как хорошо экспериментально изучены возможности техники ФЭ по обработке информации, представленной в одном из параметров оптического сигнала, до сих пор не разработаны физические основы ее оптической обработки, использующей зависимость информации, воспроизводимой в сигнале ФЭ, одновременно от множества параметров возбуждающих импульсов и условий его формирования. Именно это является качественным показателем, дающим превосходство и обеспечивающим конкурентоспособность техники ФЭ при оптической обработке информации специального вида. Потому выполненное диссертационной исследование, посвященное обнаружению свойств и особенностей формирования ФЭ в газе и их многообразному проявлению при выполнении одной операции оптической обработки информации, является востребованным современной наукой, а тема диссертации - актуальной.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью диссертации является экспериментальное исследование поляризационных и амплитудно-временных свойств ФЭ в молекулярном газе и разработка физических основ оптической обработки информации на основе этих свойств.

Поставленные задачи потребовали: - изучения паров молекулярного йода с точки зрения требований, предъявляемых к носителю информации при ее оптической обработке, включая возможность формирования ФЭ при термодинамическом равновесии паров

и при их быстром охлаждении во время движения в сверхзвуковой струе;

- исследования амплитудно-временных свойств ФЭ и возможности осуществить на их основе оптическую обработку информации, содержащейся в амплитудно-временных формах двух поляризационных компонент составного первого возбуждающего импульса-кода, при переключении резонансных спектральных линий, относящихся к различающимся типам ветви, а также путем изменении напряженности приложенного магнитного поля или направления вектора линейной поляризации второго возбуждающего импульса.

- осуществления идентификации типов ветви как одиночных, так и попарно задействованных квантовых переходов на основе техники ФЭ;

- выполнения исследовательских работ по совершенствованию техники и методики эксперимента по фотонному эху, вызванных необходимостью достижения поставленной цели.

Объект исследования. Объект исследования включает явление ФЭ в газе, лежащее в основе поставленной проблемы формирования физических основ оптической обработки информации в газе на его основе. Исследовались амплитудно-временные и поляризационные свойства ФЭ. Разрабатывались методики и проводились исследования паров молекулярного йода как носителя информации при ее оптической обработке в технике ФЭ.

Научная новизна.

Впервые экспериментально обнаружено ФЭ в парах молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе, и при его исследовании обнаружен эффект сужения однородной ширины спектральной линии паров, продемонстрирована связь степени их охлаждения при движении в сверхзвуковой струе с интенсивностью упругих деполяризующих столкновений частиц газа.

Впервые экспериментально обнаружен эффект нефарадеевского поворота вектора поляризации стимулированного ФЭ (СФЭ) в газе при наличии продольного однородного магнитного поля. Выявлены соотношения интен-сивностей сигналов ПФЭ и СФЭ, регистрируемых в фиксированной плоскости поляризации, испытавших этот поворот вектора поляризации, специфичный для различных типов ветви резонансного квантового перехода.

Впервые экспериментально обнаружен эффект ассоциативности ФЭ, показавший возможность одновременной записи и поэлементного считывания в эхо-сигнале по поляризационному признаку информации, содержащейся в амплитудно-временных формах и ортогонально ориентированных направлениях вектора поляризации двух лазерных импульсов, составивших первый возбуждающий импульс-код.

Экспериментально обнаружены новые амплитудно-временные свойства ФЭ и показана возможность их использования в оптической обработке

информации, содержащейся в амплитудно-временных формах двух компонент, составляющих первый возбуждающий импульс-код и имеющих различные направления вектора линейной поляризации. Эти результаты получены при изменении направления вектора линейной поляризации второго возбуждающего импульса или напряженности приложенного магнитного поля, а также путем переключении резонансных спектральных линий, относящихся к различающимся типам ветви.

Научно обосновано использование паров молекулярного йода в качестве носителя информации при ее оптической обработке в технике ФЭ. При этом выявлены спектральные линии этих паров с высоким поглощением света в видимой области спектра, для которых измерены их однородные ширины. Предложена методика определения допустимых значений резонансного газа в экспериментах по ФЭ, измерены значения этих давлений и соответствующих им комнатных температур, при которых регистрировался эхо-сигнал.

Впервые экспериментально обнаружено многократное ФЭ в газе, возбуждаемое продольно бегущими волнами, позволившее оптимизировать протяженность резонансной среды, составившую 0,1 - 0,35 м.

Разработаны оригинальные решения в технике и методике эксперимента по ФЭ. Экспериментально реализована временная последовательность строенных лазерных импульсов с плавно изменяемыми электронным способом частотой возбуждающего излучения и интервалами между ними, включая импульс-код, составленный из двух импульсов, линейно поляризованных в различных направлениях и имеющих отличающиеся амплитудно-временные формы. Предложены аппаратура и методики экспериментального исследования нефарадеевского поворота вектора поляризации ФЭ, методика регистрации характеристик охлаждающихся в сверхзвуковой струе паров молекулярного йода на основе ФЭ.

На Защиту выносятся следующие положения:

1. Двухимпульсное резонансное возбуждение паров молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе, приводит к генерации ими первичного фотонного эха со существенно более длинным временем затухания, что свидетельствует об охлаждении этих паров и сужении однородной ширины спектральной линии по сравнению с их состоянием термодинамического равновесия.

2. Сигнал фотонного эха в газе обладает эффектом ассоциативности, а роль "ключа" при расшифровке кодированной пространственно-временной амплитудной формы эхо-сигнала играет задаваемая во втором возбуждающем импульсе поляризация, совпадающая с вектором поляризации одной из компонент, составляющих импульс-код. При этом изменением направления

вектора поляризации второго возбуждающего импульса, ориентированного внутри угла, образованного векторами поляризации этих двух компонент, возможна оптическая обработка информации, содержащейся в их амплитудно-временных формах.

3. Двух- и трехимпульсное резонансное возбуждение паров молекулярного йода, находящегося в продольном однородном магнитном поле, вызывает генерацию сигналов первичного и стимулированного фотонного эха, вектор поляризации которых повернут по отношению к тем же сигналам в отсутствие магнитного поля. Данный эффект позволяет за один акт формирования сигналов фотонного эха осуществлять идентификацию типа ветви резонансного квантового перехода по соотношению интенсивностей этих сигналов, регистрируемых в фиксированной плоскости поляризации.

4. При возбуждении эхо-сигнала составным первым возбуждающим импульсом-кодом и линейно поляризованным вторым импульсом проявляются новые амплитудно-временные свойства ФЭ, регистрируемого в фиксированной плоскости поляризации. На основе этих свойств можно осуществлять идентификацию типа ветви квантового перехода по амплитудно-временной форме эхо-сигнала и вести оптическую обработку информации, содержащейся в амплитудно-временной форме импульса-кода, путем переключения типа ветвей, к которым относятся задействованные пары квантовых переходов, или за счет варьирования напряженности продольно приложенного к резонансной среде однородного магнитного поля.

5. Пары молекулярного йода по спектроскопическим характеристикам и условиям приготовления являются приемлемым и надежным носителем информации при ее оптической обработке в технике ФЭ, при этом двухим-пульсное резонансное возбуждение протяженной газовой среды продольно бегущими волнами вызывает устойчивое формирование в ней сигнала многократного ФЭ.

6. Разработанный оригинальный оптический экспериментальный комплекс для исследования фотонного эхо позволяют формировать временную последовательность трех наносекундных лазерных импульсов с требуемыми спектральными характеристиками, заданной модуляцией поляризации и амплитудно-временной формы, производить оптическую обработку информации в парах йода, находящихся в состоянии термодинамического равновесия или быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе, при наличии и отсутствии магнитного поля.

Научная и практическая значимость. Предложена и экспериментально реализована на примере паров молекулярного йода методика комплексного исследования носителя информации, в котором производится оптическая обработка информации в технике ФЭ. Показано, что в парах молекулярного йода, работающих при комнатных температурах, возможна опти-

ческая обработка информации, содержащейся во временных последовательностях лазерных импульсов, протяженность которых на порядок превышает длительность возбуждающих импульсов. Методика формирования ФЭ в парах молекулярного йода, охлаждающихся в сверхзвуковых струях, применима для оптической обработке в них информации без снижения интенсивности эхо-сигнала при повышении оптической плотности резонансной газовой среды.

Поляризационные свойства ФЭ, возбуждаемого временной кодовой последовательностью лазерных импульсов как с простым, так и с составным импульсом-кодом, при отсутствии и наличии магнитного поля, применены в основе методик идентификации типов ветви одиночных и попарно задействованных квантовых переходов. Эти свойства ФЭ перспективны при создании оптической памяти с ассоциативным доступом к информации и при выполнении исследований по созданию оптического эхо-процессора специального назначения, а также при реализации однопроходного и двухпро-ходного зондирования атмосферы.

Разработанный экспериментальный комплекс для исследования ФЭ в парах молекулярного йода включает практическую реализацию требований, предъявляемых к устройствам оптической обработке информации на основе техники ФЭ в газе.

Методы исследования. Методологическую основу исследований составляет комплекс теоретических и экспериментальных знаний о явлении ФЭ, формируемого в газовых и твердотельных средах, опубликованных в общепризнанных научных монографиях и журналах. В процессе исследований использовались метод экспериментального моделирования и наблюдения ФЭ в парах молекулярного йода при различных условиях его возбуждения. Применялось компьютерное моделирование процессов формирования эхо-сигналов с целью выявления исследуемых зависимостей параметров ФЭ от условий их возбуждения. Был разработан и использовался оптический экспериментальный комплекс для исследования поляризационных и амплитудно-временных свойств ФЭ, возбуждаемого временной кодовой последовательностью, включающей простой или составной импульс-код, с учетом воздействия магнитного поля и без него. Использовались методики формирования ФЭ в парах молекулярного йода, находящихся в состоянии термодинамического равновесия или быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе.

Связь с базовыми научными направлениями и программами. Тема исследований поддержана рядом научных фондов, научно-технических программ и решением Директивных органов СССР:

- Российским фондом фундаментальных исследований в виде грантов № 96-02-18223а (1996-1998 г.г.) по теме: «Поляризационные свойства ФЭ

в электрическом и магнитном поле», № 00-02-16234а (2000-2002 г.г.) по теме: «Деполяризующие столкновения и информативные свойства ФЭ в парах молекулярного йода в режиме лазерного охлаждения», № 03-0217276 по теме: «Фундаментальные физические проблемы построения квантовых компьютеров на основе гиперкомплексных взаимосвязей характеристик ФЭ»;

- Научно-технической программой «Фундаментальные исследования высшей школы в области естественных наук. Университеты России» в 2000-2001 г.г. по теме: «Пространственно-временные и поляризационные свойства ФЭ в постоянном продольном магнитном поле в парах молекулярного йода» (код проекта 015.01.01.68), в 2002-2003 г.г. по теме: «Пространственно-временные и поляризационные свойства стимулированного ФЭ в постоянном продольном магнитном поле в парах молекулярного йода» (код проекта 01.01.048);

- Научно-технической программой Гособразования СССР «Оптические процессоры» во исполнение приказа № 691 от 25.08.89г. по теме: «Разработка физических принципов газового оптического эхо-процессора";

- Научно-технической программой «Оптический процессор» во исполнение распоряжения Комитета высшей школы РФ от 15.02.93. №834 по теме: «Физические принципы построения оптического газового процессора на фотонном эхо»;

- Заказ-нарядом Министерства образования РФ в 2000 г. по теме: «Лазерное охлаждение материалов, нагреваемых при выработке и передаче электрической энергии»;

- Заказ-нарядом Министерства образования РФ в 1996-1999 годах по теме: «Электрофизические особенности формирования ФЭ в газе»;

- Заказ-нарядом Комитета высшей школы РФ в 1992-1995 годах по теме: «Когерентная спектроскопия газов»;

- Научно-технической программой «Сверхбыстродействующая оптическая вычислительная машина» в 1990 г. по теме: «Исследование возможности создания ассоциативной оптической памяти на фотонном эхо».

- Научно-технической программой, выполняемой по решению Директивных органов СССР в 1985-1989 годы по теме № 8/85, выданной п/я А-7094 для Марийского государственного университета.

В силу вышесказанного, тема диссертации актуальна и значима.

Достоверность. Достоверность полученных результатов гарантирована надежностью использованной аппаратуры и надежностью методики получения экспериментальных данных. Эти данные всегда соотносились с результатами экспериментов на других энергетических переходах (Brewer R.G., Genack A.Z., 1976; Nakatsuka H. et.al., 1983) и всегда имело место согласование по порядку значений. Качественные результаты обнаружения

нефарадеевского поворота вектора поляризации в парах молекулярного йода находятся в согласии с результатами теоретического предсказания и с подобным экспериментом в парах атомарного цезия (Ваег Т., Abella I.D., 1997) и атомарного итербия (В.Н. Ищенко, С.А. Кочубей, Н.Н. Рубцова,Е.Б. Хворостов, И.В. Евсеев, 2002).

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на III и

IV Всесоюзной конференции по вычислительной оптоэлектронике «Проблемы оптической памяти» (Ереван-1987, Москва-1990), III Всесоюзной научно-технической конференции "Метрология в дальнометрии" (Харьков, 1988), на П1 Всесоюзном симпозиуме «Световое эхо и пути его практических применений» (Куйбышев, 1989), на IV, V, VI и VII Международном Симпозиуме по фотонному эха и когерентной спектроскопии (Дубна-1992, Москва-1993, Йошкар-Ола-1997, Новгород Великий - 2001), на VI Всесоюзной конференции по голографии (Витебск), 1990, на XIV Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (Ленинград ,1990), на I,

V , IX ,Х Международной конференции "Laser Physics" (Волга-Лазер-Тур Москва-1993, Москва-1996, Москва-2001, Братислава-2002), XIII, XV, XVII, XIX Международной межвузовской школе-семинаре "Методы и средства технической диагностики" (Йошкар-Ола, 1996, 1998, 2000,2002), на I, И, III, IV, VI, VII, VIII Всероссийских молодежных научных школах "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия" (Казань, 1997, 1998, 1999, 2000, 2002, 2003, 2004), Всероссийской научной конференции "Структура и динамика молекулярных систем" (Йошкар-Ола-Казань-Москва, 1998), Международных научных конференциях "Lasers'98", (McLean, USA, 1998), "Lasers'99" (Quebec, Canada, 1999), "Lasers'2000" ( Mexico, USA, 2000), на VII,VIII и IX Международных Чтениях по квантовой оптике «IRQO'99» (Казань - 1999), «IRQO'Ol» (Казань - 2001), «IRQO'03» (Санкт-Петербург -2003), на Международном оптическом конгрессе "Оптика- XXI век": конференция "Фундаментальные проблемы оптики" ФПО - 2000 и ФПО -2004 (Санкт-Петербу-рг-2000, 2004), на Международной конференции «Лазерная физика и применения лазеров» (Минск-2003).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 77 научных публикациях, в том числе в 73 научных статьях, среди которых имеются 23 статьи в реферируемых журналах, рекомендуемых ВАК МОП РФ для публикации материалов докторских диссертаций, 3 патента (авторских свидетельства) на изобретение, 28 статей - в зарубежных журналах.

Структура и объем работы._ Диссертационная работа объёмом 23У страниц состоит из введения, шести глав, заключения, примечания и списка использованной литературы. Работа содержит 55 рисунков, 2 таблицы. Список литературы включает 243 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении кратко освещено современное состояние исследований по теме диссертации и обоснована ее актуальность, сформулированы цели работы и основные положения, выносимые на защиту, отмечена научная новизна полученных результатов, кратко изложено содержание диссертации.

В первой главе дано общее представление о сигналах ФЭ и особенностях его формирования в резонансной газовой среде, приведены условия формирования и методикам расчета откликов ФЭ в газе. Приводятся основные спектроскопические понятия и математические соотношения, используемые в диссертационном исследовании. Дается обзор современного состояния исследований по оптической обработке информации на основе техники ФЭ. Произведен сравнительный анализ основных экспериментальных результатов по оптической обработке информации в технике ФЭ, выполненных в твердом теле и газовой среде. Показано, что несмотря на большое количество теоретических работ по ФЭ, экспериментальных работ недостаточно для того, чтобы можно было сделать вывод о возможности создания конкурентоспособного оптического газового эхо-процессора, работающего при комнатных температурах.

Во второй главе диссертации произведен выбор и обоснование резонансной газовой среды. В качестве носителя информации (резонансной среды) при оптической ее обработке в технике ФЭ выбраны пары молекулярного йода. Главное достоинство этих паров является их рабочая температура, допустимые значения которой лежат в диапазоне от 0 до 30 градусов по шкале Цельсия. Выявлены спектральные линии паров молекулярного йода с высоким поглощением света в видимой области спектра и измерены их однородные ширины. При температуре паров молекулярного йода 20-25°С однородная ширина исследуемых спектральных линий доходила до 5 мкс"1. Таким образом, время необратимой поперечной релаксации Т2 в парах молекулярного йода в режиме оптической обработки информации в технике ФЭ может составлять 200 не. Это означает, что даже в диапазоне наносекунд-ных длительностей возбуждающих лазерных импульсов можно обрабатывать временные коды, содержащие 8 битов цифровой информации и один бит контрольного разряда, что составляет один байт информации. Заметим, что сигнал ФЭ формируется по всему спектру поглощения паров молекулярного йода в видимом диапазоне излучения на длинах волн от 532 до 600 нм. При плавной перестройке частоты возбуждающего излучения паузы в формировании ФЭ были близки к нулю даже на центре участков между отдельными максимумами амплитудно-частотной зависимости поглощения света парами молекулярного йода.

Разработана экспериментальная методика определения диапазона допустимых значений давления резонансного газа для оптической обработки информации в технике ФЭ. Суть ее сводится к определению интервала значений давления газа, при котором обеспечиваются интенсивности ФЭ, устойчиво регистрируемые аппаратурой. При этом для каждого фиксированного интервала между возбуждающими импульсами существует свой диапазон значений давления газа, при которых интенсивность формируемого сигнала ФЭ всегда больше порога чувствительности регистрирующей аппаратуры. Экспериментально снята зависимость интенсивности ФЭ от давления паров молекулярного йода при нескольких значениях временного интервала между возбуждающими импульсами. Эта зависимость при малых концентрациях резонансного газа возрастает по закону параболы с ростом давления газа (увеличением количества активных частиц), поскольку столкновения частиц незначительно влияют на интенсивность ФЭ. После некоторого критического значения давления Ртах влияние затухания интенсивности эхо-сигнала из-за столкновений частиц газа больше, чем его увеличение из-за роста их концентрации. Это критическое значения Р, для которого функция зависимости интенсивности ПФЭ от давления 1п(Р) принимает максимальное значение, определяется из выражения (1)

где Т\2 - временной интервал между возбуждающими импульсами; В - коэффициент, отвечающий за столкновительное уширение спектральной линии.

При фиксированных т12*, В функция Т„(Р) для трех различных значений Т|2 имеет вид, представленный на рис.1.

Из этого рисунка следует, что в определенном диапазоне давлений газа интенсивность ФЭ имеет значения, большие определенной пороговой величины /,ф, равной чувствительности регистрирующей аппаратуры. Поэтому задача определения границ значений давления, в пределах которых интенсивность ФЭ изменялась бы от своего максимального значения до предела, определяемого чувствительностью регистрирующей аппаратуры, является актуальной для совершенствования техники эксперимента по фотонному эху в газе.

Таким образом, вычислив давление Рт, при котором интенсивность фотонного эха принимает максимальное значение, экспериментально определяем левую и правую границы интервала допустимых значений давления газа. При этом левая и правая граница допустимых значений давления газовой среды имеют свое значение для каждого вида среды, зависят от временного интервала между возбуждающими импульсами, а также от порога

I ||

J_и.

О 40 80 120 160 Р

Рис. 1. Зависимость интенсивности первичного фотонного эха от давления паров йода, рассчитанная для длины волны 571 нм, при различных значениях временного интервала между возбуждающими импульсами: т121=95нс, Т122==86нс, т123=48нс, /„ - чувствительность регистрируемой аппаратуры

чувствительности регистрирующей аппаратуры. Эти границы определяются экспериментально для каждого случая. Изменяя давление резонансного газа в обе стороны от Рт определяются границы допустимых значений давления газа путем регистрации сигнала ФЭ. На границе диапазона допустимых значений газа эхо-сигнал исчезает.

Дается описание рабочей ячейки с парами молекулярного йода, находящимися в состоянии термодинамического равновесия, и методики ее заполнения парами. Приведен способ изменения давления паров путем охлаждения части стеклянной ячейки с помощью микрохолодильника на эффекте Пельтье. Рассматривается режим прокачки паров молекулярного йода че-

рез рабочую ячейку. Описывается оригинальное техническое решение кюветы с парами молекулярного йода со встроенными внутри, на торцевых окнах, поляризационными призмами Глана, угол между направлениями которых может плавно меняться от 0 до 360 градусов. Такая кювета позволила зарегистрировать эффект нефарадеевского поворота вектора поляризации сигнала ФЭ. Регистрация угла этого поворота осуществлялась по углу поворота плоскости поляризации выходной призмы при подгонке интенсивности регистрируемого эхо-сигнала, формируемого без магнитного поля до уровня регистрируемой интенсивности эхо-сигнала, формируемого при наличии магнитного поля при скрещенных поляризационных призмах Глана. С целью оптимизации протяженности длины оптического пути распространяющихся в парах молекулярного йода импульсов исследовалась зависимость интенсивности ФЭ от длины кюветы с парами. Чувствительность приемной аппаратуры позволила зарегистрировать сигнал ПФЭ начиная с 0,08 м. Заметно интенсивность эхо-сигнала возрастает при увеличении протяженности резонансной среды до 0,35 м. Дальнейшее увеличение длины кюветы к росту интенсивности сигнала ФЭ не приводит, но при этом в резонансной среде формируется сигнал многократного ФЭ. Рабочая длина кюветы с парами молекулярного йода выбрана 0, 25 м. Приведено описание физики формирования сигнала многократного ФЭ в газе, возбуждаемого продольно распространяющимися бегущими волнами электромагнитного излучения, условия пространственного синхронизма этого эхо-сигнала. Сообщаются результаты первого эксперимента по обнаружению такого многократного ФЭ в газе. Ранее этот сигнал был зарегистрирован только в твердотельном образце, кристалле рубина. Формирование сигнала многократного ФЭ связано с появлением эффекта пленения ПФЭ резонансной средой большой протяженности. При длительности кюветы с парами молекулярного йода большей 0,25 м сигнал ПФЭ, сформированный на первых 0,25 м длины оптического пути света в резонансной среде, является третьим возбуждающим импульсом для частиц газа, находящихся на последующем участке длины оптического пути. Зарегистрированный сигнал многократного ФЭ является результатом возбуждения частиц газа на этом последующем участке длины оптического пути света вторым лазерным импульсом и сигналом ПФЭ.

Приведено описание оптического экспериментального комплекса для исследования ФЭ. Оптический экспериментальный комплекс ФЭ имел плавную дистанционную перестройку частоты возбуждающего излучения. Его параметры имели следующие значения: длительность возбуждающих импульсов - 10-И 2 не; плавно перестраиваемая временная задержка между возбуждающими импульсами - 0+100 не; ступенчатая перестройка временного интервала между возбуждающими импульсами достигала 1000 не; диапазон измеряемых времен релаксации - 20+1000 не; ширина линии возбуж-

даемого излучения - 0,01 нм; частотный диапазон работы при сменных красителях - 370-^800 нм; диапазон плавной перестройки при использовании в качестве красителя раствора родамина 6в в эталоне составляет 560+600 нм; плавное изменение от 0 до 90 градусов угла между векторами линейной поляризации первого и второго возбуждающих импульсов и между направлениями векторов линейной поляризации двух импульсов (имевших разные амплитудно-временные формы), составлявших импульс код.

В процессе работы на оптическом экспериментальном комплексе ФЭ измерялась относительная интенсивность сигналов ФЭ как функция параметров, определяющих условия его возбуждения. При создании оптического экспериментального комплекса ФЭ решались задачи:

- обеспечения условий формирования сигнала ФЭ в газе и его регистрации после поступления мощных возбуждающих импульсов, превышающих по интенсивности эхо-сигнал более чем на порядок;

- плавной оперативной перестройки временного интервала между возбуждающими наносекундными лазерными импульсами и частоты возбуждающего лазерного излучения с узкой спектральной шириной;

- формирования заданной поляризация и временной формы возбуждающих как простых импульсов, так и компонент составного импульса-кода, имеющих отличающиеся направленные вектора линейной поляризации и различные амплитудно-временные формы;

-создания протяженного постоянного магнитного поля напряженностью до 400 кА/м.

Его отличительной особенностью являлось применение наряду с оптической еще и регулируемых электронным образом линий задержки наносе-кундных лазерных импульсов. Здесь электронная перестраиваемая задержка высоковольтных импульсов напряжения, открывающих затворы трех лазеров накачки красителя, позволяла изменять временной интервал между оптическим импульсами, генерируемыми этими лазерами. Импульсы трех лазеров накачки в различные моменты времени накачивали краситель в трех точках, разнесенных вдоль оптической оси лазера на красителе. Таким образом, формировалась временная последовательность коллинеарно распространяющихся строенных лазерных импульсов с совпадающими треками в резонансной газовой среде. Плавная перестройка частоты осуществлялась путем поворота дифракционной решетки лазерного резонатора дистанционно управляемым микромоторчиком. Приводится описание четырех вариантов блок схемы оптического экспериментального комплекса для исследования:

- паров молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковых струях на основе техники ФЭ;

- поляризационных свойств ФЭ в продольном однородном магнитном поле

- амплитудно-временных свойств ФЭ:

- амплитудно-временных свойств ФЭ, возбуждаемого импульсом-кодом, составленным из двух компонент с различным вектором поляризации и отличающимися амплитудно-временными формами.

В третьей главе сообщаются результаты первого обнаружения ФЭ в парах молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе, и спектроскопического исследования паров с целью разработки метода контроля степени их охлаждения путем регистрации упругих столкновений их частиц, наиболее существенно отражающих эффективность охлаждения газа. Приведены методики формирования охлаждающих сверхзвуковых струй с парами молекулярного йода и техника выполнения в них эксперимента по ФЭ. Сообщается о результатах регистрации эффекта сужения однородной ширины резонансной спектральной линии паров молекулярного йода, охлаждающихся в сверхзвуковой струе и о роли этого эффекта в увеличении оптической плотности резонансной газовой среды, необходимой для создания оптической квантовой памяти в газе на основе техники ФЭ, предсказанной С.А. Моисеевы^.

Методика возбуждения ФЭ в парах молекулярного йода, охлаждающихся в сверхзвуковой струе приведена на рис. 2. В накопительном резервуаре 5 под воздействием подогрева кристаллический йод возгоняется в пары молекулярного йода с давлением порядка одной атмосферы. Через узкое сопло вакуумного крана 4 пары поступают в расширительный резервуар 1, в котором предварительно создается глубокий вакуум с помощью вакуумного поста 9. Сверхзвуковая струя формируется при истечении паров молекулярного газа в вакуумную камеру через сопло. Обычно струя функционирует в импульсном режиме, который реализуется посредством открытия импульсных клапанов. Ограничение числа исходных состояний, а, следовательно, вариантов возможных энергетических переходов, количества возможных столкновений частиц газа заключается в снижении его температуры. Это достигается при использовании в исследованиях явления переохлаждения паров молекул в сверхзвуковых потоках при адиабатическом расширении. При взаимодействии частиц сверхзвуковой струи с последовательностью возбуждающих лазерных импульсов, поступающих с генератора 11, в парах молекулярного йода происходит формирование ФЭ, регистрируемое приемной аппаратурой 12. Для ослабления мощных возбуждающих импульсов использовался электрооптический затвор.

По кривой спада интенсивности ФЭ в зависимости от интервала между возбуждающими импульсами измерялась однородная ширина спектральных линий. На рис.3 приведены кривые 1 и 3, снятые при давлении, соответственно, равном 0,052 и 0,13 Topp, паров молекулярного йода, находящихся в состоянии термодинамического равновесия. Кривые 2 и 4 соответ-

ствуют давлению, равному 0,052 и 0.13 Topp, но уже для паров молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе.

7

Рис. 2. Блок-схема экспериментальной установки для получения сверхзвуковых струй паров молекулярного йода и возбуждения в них ФЭ: 1- расширительный резервуар (стеклянная кювета); 2 - торцевое окно кюветы; 3, 7 - измерители вакуума; 4 - вакуумный кран с регулируемым проходным отверстием (соплом), показанным на кране штриховыми линиями; 5 - накопительный резервуар (подогреваемая спиртовкой колба); 6 - кристалл йода; 8 - выходной вакуумный кран; 9 - вакуумный пост; 10 - улавливатель паров йода; 11 - генератор временной последовательности сдвоенных лазерных импульсов; 12 - регистратор сигнала ФЭ; 13 - часть сверхзвуковой струи паров молекулярного йода (пунктирные линии внутри кюветы), возбуждаемая лазерными импульсами; Р0 - давление паров йода внутри подогреваемой колбы; Р( - давление паров йода на входе расширительного резервуара; Р2 - давление паров йода на выходе расширительного резервуара

Численные результаты приведены в таблице 1.

___ __Таблица 1

Давление паров Состояние паров у(1) Тг

йода, Topp мкс"1 не

ТДР 5 198

0,052 Охлаждение в СЗС 4,25 235

ТДР 10,81 92

0,13 Охлаждение в СЗС 5,49 182

Погрешность измерений в эксперименте составляла порядка 10%. Полученные значения параметров спектральных линий находятся в хорошем согласии со значениями, опубликованными в работах (Brewer R.G.,

Рис. 3. Зависимость интенсивности первичного светового эха в парах молекулярного йода от значения временного интервала между возбуждающими импульсами на длине волны 590 нм при различных фиксированных значениях давления паров: 1 и 3 - кривые для насыщенных паров молекулярного йода, находящихся в состоянии термодинамического равновесия, при давлении, равном 0,052 Topp (Т2=198 не) и 0,13 Topp (Т2=198 не) ; 2 и 4 - кривые для паров молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе при давлении, соответственно, равном 0,052 Topp (Т2 =235 не) и 0,13 Topp (Т2 =182 не)

1976; Н. Nakatsuka et.al.,1983) для насыщенных паров при давлении 0,31 Topp (Т2 для длины волны 532,5 нм составило 68 не, а для длины волны 590 нм - 44 не), что говорит о достоверности результатов проведенных измерений.

Таким образом, для паров молекулярного йода в результате проведенных измерений времени необратимой поперечной релаксации !Г> и однородной ширины /1> спектральных линий колебательно-вращательной полосы электронного перехода В3Ц^ — Х1^* для длины волны 590 нм было

показано, что в парах молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе, возможно формирование ФЭ. При охлаждении паров молекулярного йода происходит сужение однородной ширины и, соответственно, охлаждение паров увеличивается. Это подтверждается увеличением упругих столкновений частиц паров молекулярного йода, которые измеряются с помощью методики ПФЭ.

В четвертой главе приведены результаты корреляции амплитудно-временной формы сигналов ПФЭ и СФЭ с амплитудно-временной формой возбуждающего импульса-кода в парах молекулярного йода. Сообщается об обнаружении эффекта ассоциативности ФЭ (рис.4), применимого для создания оптической памяти Результаты исследования ассоциативных свойств ПФЭ, впервые экспериментально зарегистрированных в парах молекулярного йода, позволяют применить их в создании оптической памяти с ассоциативным доступом к информации по ее поляризационному признаку. При этом предполагается, что информация одновременно вносится, как во временную форму сигнала, так и в его поляризацию. Иллюстрация результатов эксперимента по обнаружению эффекта ассоциативности ФЭ в парах молекулярного йода приведена на рис. 4.

Каждый фрагмент импульс-кода, выбираемый в дальнейшем в эхо-сигнале, был наделен определенным ассоциативным признаком (поляризацией). То есть импульс-код формировался из двух лазерных импульсов (рис. 4.а, б) разной поляризации и временной формы. Для достижения оптимального распознавания линейные поляризации этих двух сигналов были выбраны взаимно перпендикулярными. Происходило одновременное смешивание сигналов. Считывающий импульс имел поляризацию одинаковую с одним из смешанных сигналов (компонент импульса-кода). Тогда форма сигнала ФЭ совпадала с формой (обращенной во времени) одной из компонент импульса-кода, имеющих ту же поляризацию, что и считывающий импульс. Эксперимент проводился в парах молекулярного йода на длине волны 571,5 нм, соответствующей полосе Jf's* -Л3Пци, при давлении

20-70 м Тор.

Приведены результаты экспериментальной демонстрации (рис.4, г...ё) метода оптической обработки информации, введенной в составной первый возбуждающий импульс-код, по направлению вектора линейной поляризации второго возбуждающего импульса на основе амплитудно-временных и поляризационных свойств ФЭ. В основе исследований положена зависимость интенсивности ПФЭ от угла между векторами линейной поляризации возбуждающих импульсов. Согласно этой зависимости интенсивность эхо-сигнала изменяется от максимального значения до нуля при изменении значения этого угла, соответственно, от 0 до 90 градусов.

Условия эксперимента. Эксперимент проводился в парах молекулярного йода на длине волны 571,5 нм, соответствующей полосе у\у+ _ D3tt+

Л- ^ g D А -Ц)н > при давлении 20-70 мТорр. Импульс-код формировался из двух лазерных импульсов с разными направлениями векторов линейной

1.1+1.2 2

1 1

2 Р

У

У

/

У к

1.1+1.2 2 ПФЭ

1.1+1.2 2 ПФЭ

11 >1

11

2 У\

ПФЭ ♦

•12

/

I/

1/

1.1+1.2 2 1.1+1.2

-♦12

Рис. 4. Эффект ассоциативности ФЭ и оптическая обработка информации, вложенной в составной первый возбуждающий импульс-код, по направлению вектора линейной поляризации второго возбуждающего импульса: вверху - осциллограммы, иллюстрирующие обнаруженные свойства ПФЭ; а...в - ослабленные возбуждающие импульсы, г, д - результат ассоциативной выборки определенного фрагмента информации по соответствующему поляризационному ключу; е - оптическая обработка информации; внизу - схематичная иллюстрация амплитудно-временных форм и направлений линейной поляризации оптических импульсов

поляризации и отличающимися амплитудно-временными формами. Для достижения уверенного различения линейные поляризации этих двух сигналов были выбраны взаимно перпендикулярными Происходило одновременное смешивание сигналов (рис 4, в) Если считывающий импульс имел поляризацию, одинаковую с поляризацией одного из смешанных сигналов (угол между векторами поляризации этой компоненты импульса-кода и вторым возбуждающим импульсом был равен нулю), то форма сигнала ФЭ совпадала с формой (обращенной во времени) этой компоненты импульса-кода, имевшей ту же поляризацию, что и считывающий импульс (рис. 4, г и д). Если считывающий импульс имел произвольную поляризацию, то форма сигнала ФЭ представляла суперпозицию временных форм ортогонально поляризованных импульсов, входящих в импульс-код. Она определялась ин-тенсивностями обеих компонент эхо-сигнала, зависящих от угла между векторами поляризации возбуждающих их импульсов (рис. 4, е).

Исследовалась зависимость амплитудно-временных свойств ФЭ от типов ветви резонансных квантовых переходов. Полученная зависимость амплитудно-временной формы ФЭ от типов ве!вей резонансных квантовых переходов позволяла заданным образом преобразовывать эту его форму путем переключения резонанса на новую спектральную линию, относящуюся к другому типу ветви. Описываемые амплитудно-временные свойства ФЭ, проявляются в изменении формы эхо-сигнала, возбуждаемого временной последовательностью лазерных импульсов с составным импульсом-кодом, после перевода резонанса на другой тип ветви одиночного или попарно задействованных квантовых переходов, при неизменности остальных условий эксперимента. Также эта зависимость позволяет идентифицировать типы ветви задействованных квантовых переходов по эталонным заранее заданным вариантам амплитудно-временной формы эхо-сигнала путем их визуального просмотра. В основу исследований положено то, что для каждого типа ветви квантового перехода существует специфичная поляризация зависимости угла, образованного между векторами поляризации ФЭ и второго возбуждающего импульса <р, от угла между векторами поляризации возбуждающих импульсов ц/. Для переходов с большими вращательными квантовыми числами, т.е. когда угловые моменты квантовых уровней велики (/ » 1), и малыми значениями импульсной площади возбуждающих импульсов эти зависимости имеют вид, приведенный в таблице 2. В выполненном эксперименте первый возбуждающий импульс (импульс-код) имел сложную временную форму, составленную из форм двух импульсов с направлениями вектора поляризации, образующими острый угол. Вектор поляризации одного импульса с двугорбой амплитудно-временной формой, входящего в импульс-код, имел направление, составляющее острый угол, меньший 45 градусов, по отношению к вертикальной плоскости.

Таблица 2.

Тип ветви резонансных переходов Квантовый переход Зависимость ф = (ф)

Вид зависимости Форма соответствующего эхо-сигнала при ф = 52°

() — ветвь Ь~> а ^ ф = 1/3 tg ф Рис. 4.6 а

Ь —> а и Ь'-*а' tg ф = 1/3 tg ф

Ь—> а и с-+а tg ф = 1/3 tg ф

Р (или II) - ветвь 1+1 Ь-^а tg ф = -1/2 tg ф Рис. 4.6 б

¿> а и Ъ'—¥ а'

6 —» а и с -» а

Р-ветвь (] I + 1) и Я - ветвь (Д + 1 <-1) Ь —> а и с —> а гё ф = 1/8 tg Ф Рис. 4.6 в

0 - ветвь (1 —> I) Р (или Я) - ветвь 0 л-1> Ь~+ а и Ь'-> а' tg ф = о Рис. 4.6 г

а и с -» а tg ф = - 1/7 tg ф Рис. 4.6 д

Вектор поляризации другого составляющего импульса с одногорбой формой имел направление, составляющее такой же острый угол, меньший 45 градусов, по отношению к горизонтальной плоскости. Второй возбуждающий импульс, также линейно поляризованный, имел направление вектора поляризации внутри угла, образованного векторами поляризации возбуждающих импульсов. Приемной аппаратурой регистрировались проекции составляющих эхо-сигнала на фиксированную плоскость поляризации. Каждая регистрируемая составляющая эхо-сигнала имела специфичную амплитудно-временную форму, определяемую соответствующим элементом, входящим в возбуждающий импульс-код. Также каждая из этих составляющих имела различное направление вектора поляризации, зависящее от угла между векторами поляризации соответствующего импульса, составляющего импульс-код, и от второго возбуждающего импульса, а также от типа ветви квантового перехода. Угол векторами поляризации импульсов, составляющих импульс-код, задавался в условиях эксперимента. Потому каждая спе-

цифичная форма сигнала ФЭ соответствовала своему типу ветви квантового перехода. На рис. 5 и рис. 6 приведены соответственно порядок формирования таких эхо-сигналов и положение векторов поляризации линейно поляризованных оптических импульсов и формы эхо сигналов, регистрируемых в плоскости ОХ, для различных типов ветви резонансных квантовых

Рис. 5. Порядок формирования формы и направления вектора поляризации возбуждающих импульсов и эхо-сигналов при реализация принципа идентификации типа ветви квантового перехода на основе поляризационных и амплитудно-временных свойств ФЭ: а - иллюстрация оптических импульсов в пространстве; б - направления векторов поляризации оптических импульсов в плоскости ХОХ. Здесь: I/- ^ -интенсивность одногорбой составляющей первого возбуждающего импульса; 11(1\а) и 11(2\ь) - интенсивности экстремальных значений двугорбой составляющей первого возбуждающего импульса-кода; 12 - интенсивность второго возбуждающего импульса; ^ и 1ф-/^-интенсивности двух эхо-сигналов, сформированных с участием, соответственно, одногорбой и двугорбой составляющих первого возбуждающего импульса-кода; евх(1), ввх<2), е2, евьк, еФэ(1),еФэ ) -направление линейной поляризации, соответственно, первой и второй компонент составного первого возбуждающего импульса-кода, второго возбуждающего импульса, выходной призмы Глана, эхо-сигнала от первой и второй компонент импульса кода

переходов при значении угла между векторами поляризации импульсов, составляющих импульс-код, равном 52 градуса. Тем самым показана возможность изменения амплитудно-временной формы эхо-сигнала согласно выбираемым типам ветви резонансных квантовых переходов или просмотра этих типов ветвей задействованных квантовых переходов молекулярного газа путем отслеживания заранее заданных вариантов амплитудно-временной формы сигнала ФЭ при плавной перестройке частоты возбуждающего лазерного излучения в пределах обследуемой колебательно-вращательной полосы.

ю зо чи

1

«адь

0.7

0.5 03 0.1

I

11 30 V,.

б)

II М V.

в)

1„ 0.5

0.3

0.1

ю зо ч>,.

г)

Рис. 6. Осциллограммы проекции суммарного эхо-сигнала на ось поляризации ОХ для соответствующих зависимостей ф = Г (у) ): а) % <р= 1/3 <р=-\П % Щ в) 1/8 % цг, г)%<р= /«0;

д)%д> = - \lltg у/

Таким образом, в данной главе показана принципиальная связь амплитудно-временных и поляризационных свойств ФЭ, зависящая от типа ветви квантовых переходов, задействованных в формировании эхо-сигнала и от параметров возбуждающих импульсов. В силу качественного совпадения этих свойств у ПФЭ и СФЭ принцип работы оптического эхо-процессора с ассоциативным доступом к обрабатываемой информации проиллюстрирован на основе СФЭ, т.к. реализация такого процессора имеет большую практическую значимость. На таком процессоре можно вести параллельную или матричную обработки информации. Данный процессор может использоваться для матричной обработки цифровой информации. Для этого необходимо обеспечить в каждом канале представление информации логической «1» одним направлением линейной поляризации оптического сигнала, а логического «0» - ортогональным ему направлением поляризации.

В пятой главе описаны результаты исследования поляризационных свойств ФЭ при наличии продольного однородного магнитного поля, когда вектор поляризации сигнала ФЭ испытывает специфичный (нефарадеев-ский) поворот. Приводятся результаты наблюдения нефарадеевского поворота вектора поляризации ПФЭ в молекулярном газе, первого экспериментального обнаружения нефарадеевского поворота вектора поляризации СФЭ, теоретического обоснования и экспериментального обнаружения визуального метода идентификации типа квантового перехода на основе нефа-

радеевского поворота векторов поляризации сигналов ПФЭ и СФЭ. Предлагается оригинальная техника и методика регистрации нефарадеевского поворота вектора поляризации ФЭ. Демонстрируются новые амплитудно-временные свойства ФЭ, возбуждаемого временной последовательностью лазерных импульсов с импульсом-кодом, составленным из двух одновременно подаваемых импульсов линейно поляризованных в ортогональных направлениях и имеющих отличающиеся амплитудно-временные формы, проявляющиеся при изменении напряженности продольно приложенного к резонансной среде магнитного поля. Показано применение этих свойств ФЭ в оптической обработке информации.

Нефарадеевский поворот вектора поляризации ФЭ вокруг направления продольно приложенного к резонансной газовой среде однородного магнитного поля имеет место, если (скажем, за счет широкого спектра импульсов) оказываются одновременно задействованными несколько энергетических переходов с неравным расщеплением, при наличии собственного магнитного момента у каждого из резонансных подуровней (1 = 1, 2, 3...). На языке векторной модели при отсутствии магнитного поля собственный магнитный диполь жестко связан с вращающейся системой координат, а в продольном магнитном поле Я0 он начинает испытывать прецессию с частотой ¡Г2аЬ (вместе с ним испытывает прецессию и система координат). На другой паре подуровней (например, основном а и возбужденном с) имеет место

^ас=(еа+0/2й- Здесь ^оё^-Но; Но " ядерный магнетон;

8а,в " гиромагнитное отношение основного а и возбужденного в уровней

соответственно. Разность в скоростях прецессий обеих подсистем приводит в конечном итоге к нефарадеевскому повороту поляризации эха. Величина угла поворота прямо пропорциональна напряженности приложенного магнитного поля и временному интервалу между возбуждающими импульсами, существенно она зависит от структуры верхнего и нижнего энергетических уровней, а также от типа ветви энергетических переходов.

СФЭ формируется в газовой среде после воздействия трех возбуждающих лазерных импульсов. Оно представляет собой спонтанное когерентное излучение под действием третьего возбуждающего импульса из сверхизлучательного состояния, созданного первыми двумя возбуждающими импульсами. В теоретических работах показано, что при формировании СФЭ в газе при наличии продольного однородного магнитного поля имеет место поворот вектора поляризации эхо-сигнала, отличающийся от фараде-евского поворота вектора поляризации света в продольном однородном магнитном поле. Поворот вектора поляризации СФЭ в случае, если возбуждающие импульсы распространяются в одном направлении, целиком обусловлен радиационным приходом на нижний резонансный уровень за счет

спонтанного излучения на верхнем. Угол нефарадеевского поворота ф для СФЭ на Q-ветви или на Р(или Я-)-ветви находится по соответствующим зависимостям, для конкретной экспериментальной ситуации представленным на рис. 8.

Первый эксперимент, выполненный в рамках данного диссертационного цикла исследований, по обнаружению нефарадеевского поворота СФЭ, формируемого при наличии продольного однородного магнитного поля, реализован в парах молекулярного йода. Он проводился для спектральных линий колебательно вращательной полосы энергетического перехода Jf1 в перестраиваемом диапазоне длин волны 532 нм - 600 нм

в продольном магнитном поле при температуре 25° С. Наиболее интенсивный сигнал ФЭ наблюдался на длинах волн 570,8, 571,5, 590 нм. Кювета длиной 1=25 см с парами молекулярного резонансного газа 12 помещалась внутри соленоида, создававшего продольное постоянное магнитное поле до 400 кА/м. Параметры возбуждающих импульсов принимали следующие значения: т = 25 не, т = 35 не. Эхо-сигнал возбуждался импульсами длительностью 12 не с малой импульсной площадью (мощность возбуждающих импульсов составляла 10 кВт) на спектроскопических переходах с большим значением углового момента (J>> 1). Интервал между возбуждающими импульсами варьировался от 20 до 120 не. Длительности времен релаксации, измеренные методом ФЭ при выше приведенных давлениях паров молекулярного йода, имели следующие значения: Т\ = 0,2 - 0,95 мке; Т2 =40-100 не. Все три возбуждающих импульса были линейно поляризованы в вертикальной плоскости и распространялись в парах молекулярного йода по одной и той же траектории. На выходе резонансной среды устанавливалась поляризационная призма Глана, плоскость поляризации которой могла поворачиваться на 360 градусов. В момент регистрации эхо-сигнала плоскость поляризации этой призмы выставлялась ортогонально к направлению поляризации возбуждающих импульсов. Это позволяло ослаблять мощные импульсы возбуждения и выделять проекцию эхо-сигнала с поляризацией, ор-toi ональной их векторам поляризации. На выходе призмы эхо-сигнал регистрировался в том случае, если имел место нефарадеевский поворот вектора поляризации ФЭ. При отсутствии магнитного поля эхо-сигнал до нуля ослаблялся скрещенной выходной поляризационной призмой Глана Методика регистрации величины этого угла описана во второй главе.

При исследовании зависимости изменения углов одновременного нефарадеевского поворота векторов поляризации ПФЭ и СФЭ (рис. 7) выявлено, что при определенном значении напряженности магнитного поля Н (в приведенном эксперименте составлявшем 400 кА/м) интенсивность ПФЭ значительно выше, чем СФЭ, если ФЭ формируется на Q- ветви. При фор-

мировании ФЭ на Р (или /?->)-ветви интенсивность СФЭ имеет значение большее или равное интенсивности ПФЭ. На рис. 8 приведены результаты экспериментальной регистрации значений этой зависимости для Н, равной 400 кА/м.

Рис. 7. Зависимости проекций интенсивностей ФЭ на выбранную плоскость

поляризации от величины приложенного продольного магнитного поля в парах молекулярного йода:

а) при формировании сигналов ПФЭ (1р) и СФЭ

(15) на Р-ветви;

б) при формировании сигналов ПФЭ (1р) и СФЭ

(/4) на Р(или Я)- ветви

Таким образом, путем визуального наблюдения или электронного сравнения соотношения интенсивностей ПФЭ и СФЭ, формируемых при наличии продольного однородного магнитного поля и регистрируемых в фиксированной плоскости поляризации, можно определять тип ветви резонансного квантового перехода.

В выполненном эксперименте по исследованию амплитудно-временных свойств ФЭ (рис. 9) при наличии однородного магнитного поля возбуждение эхо-сигнала осуществлялось первым лазерным импульсом-кодом и линейно поляризованным вторым лазерным импульсом. Импульс-код состоял из одновременно подаваемых в одном и том же направлении двух лазерных импульсов, линейно поляризованных в ортогональных направлениях и имевших отличающиеся амплитудно-временные формы. Один из этих импульсов был поляризован вдоль оси «ОУ» (евх(]) ), в вертикальной плоскости, и содержал двугорбую амплитудно-временную, другой -имел линейную поляризацию вдоль оси «ОХ» (евх(2) ), в горизонтальной плоскости, и гладкую одногорбую амплитудно-временную форму Второй

0 2 6 10 14 Н/Ю5А/М

возбуждающий импульс имел линейную поляризацию с вектором е2, направленным под углом 45° к осям «ОХ» и «ОУ».

1 2 ПФЭ 3 СФЭ

а) Нефарадеевский поворот вектора поляризации ФЭ при формировании эха на Р- или Я- ветви

1 2 ПФЭ 3 СФЭ

б) Нефарадеевский поворот вектора поляризации ФЭ при формировании эха на <3- ветви

в) Временной масштаб: 1 метка - 10 не

Рис. 8. Пример реализации визуального метода идентификации типа ветви резонансного перехода: а) интенсивность СФЭ соизмерима с интенсивностью ПФЭ - (Р- или Я-ветвь), б) интенсивность стимулированного эха намного меньше интенсивности первичного эха -(З-ветвь

На внутреннем торце кюветы устанавливалась поляризационная призма, плоскость поляризации которой (е„Ь1Х) вместе с выходным торцом кюветы могла поворачиваться в плоскости «ХОУ» благодаря вакуум-плотному контакту с корпусом кюветы, представляющем стеклянную трубку. Первоначально плоскость поляризации выходной призмы выставлялась вдоль вектора поляризации второго возбуждающего импульса.

Благодаря такому набору возбуждающих импульсов в резонансном газе (парах молекулярного йода) формировалось два сигнала ФЭ, отличающиеся амплитудно-временной формой и направлением вектора поляризации. Эхо-сигнал с двугорбой амплитудно-временной формой имел направление вектора поляризации расположенное внутри острого угла, образованного векторами евх(1> и е2- Эхо-сигнал с одногорбой амплитудно-временной формой имел направление вектора поляризации расположенное внутри острого угла, образованного векторами ев}2) и е2.

ч

Г)

д>

ж)

Г,'с

с>_

1.1+1.2 2 ФЭ

1.1

ФЭ

1.1+1.2 2

ФЭ

1.1+1.2 2

ФЭ

1.1+1.2 2 ФЭ

1.1+1.2 2 ФЭ

1.1+1.2 2 ФЭ

Л«,1;

Рис. 9. Иллюстрация амплитудно-временных свойств ФЭ, возбуждаемого составным импульсом-кодом, при воздействии продольно приложенного к резонансной среде магнитного поля: слева направление векторов поляризации возбуждающих импульсов и импульсов, составляющих эхо-сигнал, направление плоскости поляризации входной еех и выходной е„ых призм; в центре и справа - соответственно, графическая иллюстрация и осциллограммы суммарной интенсивности проекций эхо-сигнала; а я б ~ формы эхо-сигналов, формируемых одной компонентой импульса-кода; в и ж - соответствуют значению напряженности магнитного поля Я, лежащему за пределами диапазона допустимых значений (причем случай в соответствует значению Н, равному нулю), г и е - лежащему на границе контролируемого диапазона, д - лежащему внутри него

Проекции этих эхо-сигналов на направление ориентации выходной поляризационной призмы евык суммировались в эхо-сигнал, регистрируемый фотодетектором. При отсутствии магнитного поля эхо-сигнал имел исходную амплитудно-временную форму. Соотношение амплитуд эхо-сигналов, имеющих вектор поляризации еэ\ и еэ _> подбиралось таким, чтобы соотношение амплитуд горбов двугорбового эхо-сигнала, регистрируемого фотодетектором, имело пропорцию, показанную на рис. 9 в.

При наличии продольного однородного магнитного поля в резонансной среде формировались эхо-сигналы, которые испытывали нефарадеев-ский поворот вектора поляризации. При этом изменялся наклон векторов поляризации обеих компонент эхо-сигнала по отношению к направлению поляризации, определяемому выходной призмой Глана, имело место изменение амплитуды проекций сигналов ФЭ на направление евых под воздействием продольного магнитного поля, так как направление регистрации их поляризации, определяемое ориентацией выходной поляризационной призмы, не изменялось. По мере роста напряженности приложенного магнитного поля угол нефарадеевского поворота вектора поляризации сигналов ФЭ возрастал от 0 до 90 градусов при формировании эхо-сигналов на квантовых переходах, относящихся к С>-ветви, и от 0 до 15 градусов при использовании квантовых переходов, относящихся к Р(или 11-)-ветви. Таким образом, изменяя напряженность продольно приложенного к резонансной среде магнитного поля обеспечивалось изменение амплитудно-временной формы эхо-сигнала после выходной поляризационной призмы Глана при неизменных амплитудно-временных формах импульсов, составляющих возбуждающий импульс-код, и постоянных направлениях векторов поляризации всех возбуждающих импульсов.

В шестой главе описан подход к зондированию атмосферы на основе оптического эхо-лидара, показывающая практическую значимость научных результатов, полученных в данной диссертации. Блок-схема ФЭ-лидара наряду с узлами традиционного лидара включает в себя элементы оптического экспериментального комплекса для исследования ФЭ, использовавшегося в данных диссертационных исследованиях. Импульсное лазерное зондирование атмосферы происходит так же, как в традиционном лидаре. Прошедший через атмосферу зондирующий лазерный сигнал будет выполнять роль первого импульса-кода при возбуждении первичного ФЭ. Сигнал ФЭ отсекается от возбуждающих сигналов оптическим затвором. С выхода фотодетектора электрический аналог сигнала ФЭ поступает в блок обработки эхо-сигналов. Сигналы ФЭ можно наблюдать также визуально на экране скоростного осциллографа. Во время работы в режиме эхо-голографии вместо фотодетектора следует использовать ССО-камеру. Также приведена блок-схема лидара с активным ФЭ-зеркалом.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Впервые продемонстрирована возможность формирования сигнала ФЭ в молекулярном газе, испытавшем быстрое адиабатическое охлаждение в сверхзвуковой струе, при этом установлено, что охлаждение молекулярного газа в сверхзвуковой струе приводит к сужению однородной ширины спектральной линии. Полученные результаты имеют большое значение для создания квантовой оптической памяти на ФЭ при повышении оптической плотности резонансной газовой среды без снижения интенсивности эхо-сигнала.

2. Впервые экспериментально обнаружен эффект ассоциативности ФЭ. Он заключается в том, что по поляризационному признаку возможно считывание информации, содержащейся в амплитудно-временной форме кодовых импульсов, из двухэлементного массива, предварительно записанного на суперпозиционном состоянии пары квантовых уровней первым возбуждающим импульсом-кодом. При этом возможна оптическая обработка информации, связанная с обращением во времени считываемой амплитудно-временной формы и ее преобразованием заданным образом в зависимости от направления вектора линейной поляризации второго возбуждающего импульса. Полученный результат имеет большое значение при разработке оптической памяти на ФЭ с ассоциативным доступом к информации и ее обработкой.

3. Впервые был экспериментально обнаружен эффект нефарадеевско-го поворота вектора поляризации стимулированного ФЭ при воздействии на резонансную газовую среду продольного однородного магнитного поля. Разработана и экспериментально продемонстрирована методика регистрации угла этого поворота, а также идентификации типа ветви резонансной спектральной линии за один акт формирования сигналов ПФЭ и СФЭ по соотношению их интенсивностей, при нефарадеевском повороте вектора поляризации эхо-сигнало, регистрируемых в фиксированной плоскости поляризации.

4. Впервые в технике ФЭ экспериментально продемонстрированы два метода оптической обработки информации, содержащейся в амплитудно-временных формах компонент составного первого возбуждающего импульса- кода, при смене типа ветви резонансного квантового перехода или в зависимости от напряженности продольно приложенного к резонансной среде однородного магнитного поля. При этом результирующая информация содержалась в амплитудно-временной форме эхо-сигнала, регистрируемого в фиксированной плоскости поляризации. Обнаруженные амплитудно-временные свойства ФЭ перспективны при выполнении исследований по созданию оптического эхо-процессора специального назначения, а также

при реализации однопроходного и двухпроходного зондирования атмосферы.

5. На основании исследования ФЭ в парах молекулярного йода, включающего регистрацию спектра поглощения оптического излучения, измерение характеристических времен релаксации, определение оптимальной протяженности резонансной среды, исследование диапазона допустимых значений паров, установлено, что эти пары являются надежным носителем информации при ее оптической обработке в технике ФЭ в видимом диапазоне излучения при комнатных температурах. Впервые экспериментально обнаружено многократное ФЭ в газе, возбуждаемое продольно бегущими волнами, позволившее оптимизировать протяженность кюветы с парами йода, составившую 0,1 - 0,35 м.

6. Создан оригинальный оптический экспериментальный комплекс для исследования ФЭ, в котором реализована временная последовательность строенных лазерных импульсов с плавным изменением электронным способом временных интервалов между ними и частоты возбуждающего излучения, включая импульс-код, составленный из двух импульсов, линейно поляризованных в различных направлениях и имеющих отличающиеся амплитудно-временные формы. Предложены аппаратура и методики экспериментального исследования нефарадеевского поворота вектора поляризации ФЭ, методика регистрации характеристик быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе паров молекулярного йода на основе ФЭ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Попов И.И. Оптический дистанционно-перестраиваемый эхо-спектрометр / Бикбов И.С., Попов И.И., Самарцев В.В. // Приборы и техника эксперимента. - 1988. -№5. - С. 172-174.

2. Попов И.И. Устройство для передачи и приема информации / Попов И.И., Чулков В.А., Чемоданов С.Б., Ильин Б.Н., Бикбов И.С. // A.C. № 1441439 от 1.08.88.

3. Попов И.И. Измерение однородных ширин спектральных линий молекулярного йода методом светового эха / Бикбов И.С., Евсеев И.В., Попов И.И., Самарцев В.В. // Оптика и спектроскопия. - 1989. - Т.67. -В.1. -С. 224-226.

4. Попов И.И. Особенности светового эха в парах молекулярного йода / Попов И.И., Бикбов И.С., Самарцев В.В //.Изв.АН СССР. Сер.физ.-1989. -Т.53. -№12. - С. 2334-2339.

5. Попов И.И. Дифференциальный фазовый светодальномер / Попов И.И. Чемоданов С.Б., Шатохин В.П., Хесед Е.А., Бикбов И.С. // -A.C. № 1480509 от 15.01.89.

6. Попов И.И. Наблюдение поворота вектора поляризации светового (фотонного) эха в молекулярном газе / Попов И.И., Бикбов И.С., Евсеев И.В., Самарцев В.В. // Журнал прикл. спектроскопии.- 1990. - Т.52.- №5. -С. 794-798.

7. Popov I.I. Observation of the Photon Echoes Shape Looking Effect a Molecular gas / Bikbov I.S., Yevseyev I.V., Popov I.I., Reshetov V.A., Samartsev V.V. //Laser Phys.-1991. -V.l.-№1. -P. 126-127.

8. Попов И.И. Эффект запирания сигнала стимулированного фотонного эха / Бикбов И.С., Евсеев И.В., Попов И.И., Решетов В.А., //Журнал прикл.спектроскопии,- 1991. - Т.55. - №1. - С. 84-88.

9. Попов И.И. Эффект ассоциативности светового (фотонного) эха / Попов И.И., Самарцев В.В // Журнал прикл. спектроскопии. -1991. - Т.54. -№4. - С. 535-537.

10. Popov I.I. Associative Properties of Photon Echo and Optical Memory / Popov I.I., Bikbov I.S., Samartsev V.V. // Laser Phys. - 1992.- V.2. -№6. - P.945-951.

11. Попов И.И. Отпирание акустических волноводов / Колмаков И.А., Попов И.И., Самарцев В.В. // Письма в ЖТФ. - 1992. - №23. - С. 37-40.

12. Попов И.И. Оптическая память на основе светового (фотонного) эха / Зуйков В.А., Попов И.И., Митрофанова Т.Г., Самарцев В.В. // Изв.ВУ-Зов. сер.физ. - 1993. - Т.36. - №7. - С.72-85.

13. Popov I.I. Polarization Properties of Photon Echoes in Molecular Iodine and its Application / Bikbov I.S., Popov I.I., Samartsev V.V., Yevseyev I.V. // Laser phys.- 1995. - V.5.- №.3,- P. 580-583.

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

15. Popov I.I. Coherent Laser Cooling of Gas (Molecular Iodine Vapor) by Means of Photon Echo / Popov I.I., Lelekov M.V., Leukhin A.N., Bikbov I.S., and Samartsev V.V. // Laser phys.- 1997. - V.7.- №.2,- P.271-273.

16. Попов И.И. Диэлектрическое эхо в биологической среде и его свойства / Попов И.И., Грачев А.С. // Изв.РАН, сер.физ. - 1998,- №2. - С. 433-440.

17. Попов И.И. Лазерное охлаждение молекулярного йода/ Попов И.И., Леухин А.Н., Лелеков М.В., Бикбов И.С. // Изв.РАН, сер.физ. -1998. -№2. -С. 283-286.

18. Попов И.И. Фотонное эхо в парах молекулярного йода и его свойства // Изв.РАН, сер.физ. -2000.-Т.64.-№10,- С. 1948-1954.

19. Popov I.I. Non-Faraday rotation of the photon echo signals polarization vectors in the vapours of molecular iodine / Popov I.I., Bikbov I.S., Leukhin A.N. //Laserphys.- 2001. - V.l 1.-No.6.- P.40-42.

20. Попов И.И.. Об использовании методики фотонного эха в зондировании атмосферы / Попов И.И., Самарцев В.В // Оптика атмосферы и океа-на.-2001.-Т.14,- №5,- С.455-459.

21. Попов И.И. Фотонное эхо в парах молекулярного йода: техника эксперимента, свойства и возможные приложения // Изв.РАН, сер.физ. -2002.-Т.66.-№3.- С.321-324.

22. Попов И.И. Способ оптоэлектронного измерения тока / Гладышев A.M., Попов И.И., Самарцев В.В., Евсеев И.В., Чайкин В.Н. // патент на изобретение ПМК 7G 01 R 33/032, G 01 R 19/00 2003 №2223512 (заявка на патент № 2002116339 от 17.06.02).

23. Попов И.И. Метод измерения постоянного тока в сверхвысоковольтных линиях электропередачи на основе фотонного эха / Попов И.И., Гладышев A.M., Газизов К.Ш., Трунина Е.Р. // Изв. ВУЗов: Проблемы энергетики,- 2003, № 3-4, С. 120-124.

24. Popov LI. Quantum Control on the Basis of Non-Faradey Rotation of Photon Echo Polarization Vector // Laser phys.- 2004. - V. 14.- №7,- pp. 1 -5.

25. Попов И.И. Фотонное эхо в охлаждающих сверхзвуковых струях паров молекулярного йода / Попов И.И., Самарцев В.В. // Изв.РАН, сер.физ. - 2004.-Т.68.- №9.- С. 1248-1251

26. Попов И.И. Физические принципы построения оптического эхо-процессора для выполнения операций с кватернионами / Попов И.И., Леухин А.Н. // Изв.РАН, сер.физ. -2004,- Т.68.-№9.- С. 1305-1307.

27. Попов И.И. Оптическая когерентная обработка информации в парах молекулярного йода / Бикбов И.С., Попов И.И., Гафиев М.К., Самарцев В.В. // Межотраслевой межведомственный сборник "Голографические методы в науке и технике".- Ленинград: ЛФТИ РАН,- 1990. - С. 85-91.

28. Попов И.И. Получение фемтосекундных сигналов и их последовательностей в трехуровневых средах в режиме стимулированного светового эха / Попов И.И., Бикбов И.С., Самарцев В.В. // Сборник трудов IV Всесоюзного симпозиума по световому эхо и путям его практических применений "Световое эхо и проблемы когерентной оптики." - Куйбышев, 1990. -С. 32-36.

29. Попов И.И. Диагностика электротехнологических установок методом фотонного эха / Попов И.И., Леухин А.Н., Лелеков М.В., Выдренков A.B. // Сборник материалов XIII международной межвузовской школы-семинара "Методы и средства технической диагностики". - Йошкар-Ола, 1996.-С. 115-119.

30. Popov I.I. Electro-induction echo in the biological system and its characteristics / Popov I.I., Grachev A.S. // PROCEEDINGS OF SPIE. -1997. -V.3239. -P. 468-473.

31. Popov I.I. Principle of construction of the measuring transformer of current, based on the photon echo / Leukhin A.N., Popov I.I., Polyakov I.N. // PROCEEDINGS OF SPIE. -1997. - V.3239. - P. 474-481.

32. Popov I.I. Molecular iodine laser cooling: investigation using echo / Popov I.I., Bikbov I.S., Lelekov M.V., Leukhin A.N. // PROCEEDINGS OF SPIE. -1997. - V.3239. - P. 462-465.

33. Попов И.И. Метод измерения тока на основе эффекта фотонного эха / Леухин А.Н., Попов И.И. // II Вавиловские чтения "Диалог наук на рубеже XX-XXI веков и проблемы современного общественного развития": Сб.статей, часть 2 - Йошкар-Ола, 1997. - С. 155-157.

34. Попов И.И. Применение фотонного эха для регистрации лазерного охлаждения паров молекулярного йода / Леухин А.Н., Попов И.И.. // Первая региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей - Казань, 1997. - С. 117-122.

35. Попов И.И. Метод дистанционного диагностирования высоковольтных трансформаторов тока на основе фотонного эха / Леухин А.Н., Поляков И.Н., Попов И.И. // Методы и средства технической диагностики: Сб. трудов XV - Международной межвузовской школы-семинара. -Йошкар-Ола: Марийск. гос. ун-т, 1998. -С. 59-64.

36. Попов И.И. Исследование столкновительного уширения спектральных линий паров молекулярного йода методом фотонного эха в режиме лазерного охлаждения / Попов И.И., Леухин А.Н. // Структура и динамика молекулярных систем: Сб. статей. Часть 2. - Йошкар-Ола-Казань-Москва: Марийск. гос. техн. ун-т, 1998. - С. 71-76.

37. Попов И.И. Исследование ассоциативных свойств фотонного эха / Леухин А.Н., Попов И.И. // Вторая молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей - Казань, 1998. - С. 170-178.

38. Popov I.I. Investigation of Relaxation Characteriatics of Gas Under Laser Coolling / Popov I.I., Leukhin A.N. // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'98", STS Press, McLean:USA.- 1999.- P.1131-1137.

39. Popov I.I. Strategy of Measurement of Non-Faraday Rotation of the Photon Echo Polarization Vector in Gas / Polyakov I.N, Leukhin A.N., Popov I.I. // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'98", STS Press, McLean: USA.- 1999,-P.1074-1080.

40. Попов И.И. Гиперкомплексное кодирование информации в технике фотонного эха / Леухин А.Н., Попов И.И.. // Третья региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб. статей-Казань,-1999. - С. 51-56.

41. Попов И.И. Метод идентификации типа резонансного перехода / Бикбов И.С., Леухин А.Н., Попов И.И. // Третья региональная молодежная

научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб. статей - Казань,- 1999. - С. 45-50.

42. Popov I.I. Hipercomlex properties of photon echo in vapours of molecular iodine / Popov I.I., Leukhin A.N. // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'99", STS Press, McLean: USA.- 2000,- P. 4107-4115.

43. Popov I.I., Spectroscope and polarisation characteristics of photon echo in vapours of molecular iodine // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'99", STS Press, McLean: USA.-2000.- P. 4116-4124.

44. Popov I.I. Non-Faraday rotation of the photon echo polarisation vector in the vapours of molecular iodine and its applied possibilities / Bikbov I.S., Leukhin A.N., Popov I.I., Polyakov I.N. // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'99", STS Press, McLean: USA.- 2000.- P. 4125-4133.

45. Попов И.И. Методы оптической эхо-спектроскопии на основе нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха // Международный оптический конгресс "Оптика": конференция "Фундаментальные проблемы оптики": Сб. статей,- Санкт-Петербург,- 2000,- С.87.

46. Попов И.И. Особенности конструкции высоковольтного измерительного трансформатора тока на фотонном эхо / Поляков И.Н., Попов И.И., Татауров А.В. // Методы и средства технической диагностики: Сб. научных статей. - Вып. XVII.- Йошкар-Ола.- 2000,- С.80-82.

47. Попов И.И. Многократное фотонное эхо в парах молекулярного йода / Бикбов И.С., Леухин А.Н., Попов И.И. // Четвертая региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2000. - С.261-264.

48. Popov I.I. Visual Method of Identification of the Resonant Transition./ Bikbov I.S., I.I. Popov, Leukhin A.N. // PROCEEDINGS OF SPIE.-1999. -V.4061.- P. 112-117.

49. Popov I.I. Information compression by the using polarization properties of photon echo / Leukhin A.N., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE. -1999.-V.4061.-P.85-91.

50. Попов И.И. Особенности конструкции высоковольтного измерительного трансформатора тока на фотонном эхо / Поляков И.Н., Попов И.И., Татауров А.В. // Методы и средства технической диагностики: Сб. научных статей. - Вып. XVII.- Йошкар-Ола,- 2000.- С.80-82.

51. Попов И.И. Многократное фотонное эхо в парах молекулярного йода / Бикбов И.С., Леухин А.Н., Попов И.И..// Четвертая региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2000. - С.261-264.

52. Popov I.I. Characteristics of photon echo in vapors of molecular computing systems / Popov I.I., Leukhin A.N., Samartsev V.V. // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'2000", STS Press, McLean:USA, 2001, P. 833-839.

53. Popov I.I. Possibilities of photon echo technique in sensing of atmosphere / Mitrofanova T.G., Popov I.I., Samartsev V.V. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2001.-V.4605.- P. 157-164.

54. Popov I.I. Optical echo-spectrometer for detection of quantum transition branch type / Bikbov I.S., Popov I.I., Gladyshev A.M. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2001,- V. 4605.- P. 35-38.

55. Popov I.I. Physical principles of construction of information-measurement echo-systems / Gladyshev A.M., Gazizov K.Sh., Grachev A.S., Kozlov A.F., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2001.-V. 4605 .- P. 141148.

56. Popov I.I. Photon echo possibilities under information processing in hyper complex space / Leukhin A.N., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE.-200l.-V. 4605.- P. 124-133.

57. Popov I.I. The using of complex encoded pulses at photon echo signal exciting in molecular iodine vapors / Leukhin A.N., Popov I.I. //10 th annua! international laser physics workshop (LPHYS'01) Book of abstracts.-Moscow.-2001.-P.36-37.

58. Popov I.I. Detection of effect of decreasing a width of spectral line of a gas and velocity control of its ballistic movement / Popov I.I., Yevseyev I.V., Gladyshev A.M., Popova G.L. // 10 th annual international laser physics workshop (LPHYS'01) Book of abstracts.-Moscow.-2001.-P.45.

59. Popov I.I. Visual control of branch types of quantum transition in molecular iodine in photon echo technique / Popov I.I., Yevseyev I.V., Gladyshev A.M. // 10 th annual international laser physics workshop (LPHYS'01) Book of abstracts.-Moscow.-2001.- P.45-46.

60. Попов И.И. Особенности применения фотонного эха для измерения температуры элементов конструкции высоковольтного оборудования / Гладышев A.M., Попов И.И. // Сборник научных статей: Методы и средства технической диагностики.-Йошкар-Ола.-2002.- С.85-89.

61. Попов И.И. Особенности применения фотонного эха для измерения тока в высоковольтных линиях электропередач / Гладышев A.M., Попов И.И., Чайкин В.Н // Сборник научных статей: Методы и средства технической диагностики..-Йошкар-Ола.-2002.-С.89-93.

62. Попов И.И. Квантовый контроль нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха / Гладышев A.M., Попов И.И. // Шестая региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2002. - С..244-250.

63. Попов И.И. Квантовый контроль лазерного охлаждения газа на основе техники фотонного эха / Газизов К.Ш., Гладышев A.M., Попов И.И. // Шестая региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2002. - С.251-257.

64. Popov I.I. Examination of kinetics of motion of molecular iodine vapors/ Popov I.I., Gladyshev A.M., Golovkin V.A., Yevseyev I.V. // 11th International Laser Physics Workshop: Book of abstracts.-Bratislava, Slovakia.-2002.-P.29.

65. Popov I.I. Recordin of non-Faradey rotation displacement of polarization vector of photon echo, formative at different temperatures -of iodine vapors / Popov I.I., Gladyshev A.M., Yevseyev I.V., Popova G.l. // 11th International Laser Physics Workshop: Book of abstracts.-Bratislava, Slovakia.-2002.-P.30.

66. Попов И.И. Квантовый контроль поворота вектора поляризации фотонного эха'и его применение / Попов И.И., Газизов K.11I. // Материалы Международной конференции «Лазерная физика и применения лазеров» ICLPA'2003.-Минск, Беларусь,- 2003,- С.156-158.

67. Попов И.И. Фотонное эхо в охлаждающих сверхзвуковых струях паров молекулярного йода и его применение / Газизов К.Ш. Пузеев Д.В., Попов И.И., Самарцев В.В. // Седьмая всероссийская молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2003. - С.291-296.

68. Попов И.И. Решение уравнений Блоха в алгебре кватернионов / Ле-ухин А.Н., Попов И.И. // Седьмая всероссийская молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2003. - С.345-350.

69. Попов И.И. Основы физической реализации оптического эхо-процессора для выполнения операций с кватернионами / Леухин А.Н., Попов И.И. // Седьмая всероссийская молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2003.-С.351-356.

70. Popov I.I. Features of application of quaternions at the solution of the Bloch equation / Leukhin A.N, Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2004,-V. 5402.- P.191-2001.

71. Popov I.I. Application of Quaternion Algebra for Calculation of Photon Echo Signal / Leukhin A.N., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2004,-V. 5402,- P.202-213.

72. Popov I.I. Physical principles of realization of quantum evaluations in technique of a photon echo // PROCEEDINGS OF SPIE.-2004.-V.5402,-P.214-225.

73. Popov I.I. Physical Measurings and Quantum Control in Technique of a Photon Echo / I.I. Popov, A.M. Gladyshev, K. Sh. Gazizov.// PROCEEDINGS OF SPIE.- 2004,- V. 5402,- P.226-234.

74. Popov I.I. Photon echo as a method of a spectroscopy of molecular Iodine vapors in cooling supersonic molecular jets / I.I.Popov, V.V. Samartsev // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2004.- V. 5402,- P.355-363.

75. Попов И.И. Гиперкомплексные закономерности в модели формирования фотонного эха / Леухин А.Н., Газизов К.Ш., Попов И.И. // Восьмая международная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2003. -С. Mi - i&O.

76. Попов И.И. Методика автоматической регистрации нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха и ее возможные применения / Гладышев A.M., Попов И.И. // Восьмая международная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. - Казань, КГУ.-2003. -С. 160 - /64.

77. Попов И.И. Фотонное эхо и контроль сужения однородной ширины спектральной линии молекулярного йода при его охлаждении в сверхзвуковой струе // Третий международный оптический конгресс «Оптика - XXI век»: конференция "Фундаментальные проблемы оптики": Сб. статей,- Санкт-Петербург.- 2004,- С.

Изд. лиц. ИД № 06434 от 10.12.2001

Подписано к печати 16.11.2004 Формат 60 х 84/16

Гарнитура «Times» Вид печати РОМ Бумага офсетная

Физ.печ.л. 2.5 Усл.печ.л. 2.35 Уч.-изд.л. 1.0

Тираж 100 Заказ № 1483

Типография МарГУ 425200, Йошкар-Ола, пл-Ленина, 1

РНБ Русский фонд

2006-4 2812

\ ßj

n mm

Введение

1. Фотонное эхо в газе и оптическая обработка информации

1.1. Первичное и стимулированное фотонное эхо

1.2. Методика расчета параметров сигналов фотонного эха. Условия пространственного синхронизма

1.3. Основные спектроскопические понятия, используемые в диссертации при описании полученных результатов

1.4. Известные способы возбуждения сигналов фотонного эха в газовых средах

1.5. Современное состояние разработок оптических эхо-процессоров и дальнейшие перспективы

Глава 2. Методика и техника эксперимента по фотонному эхо в парах молекулярного йода

2.1. Характеристика резонансной газовой среды.

2.2. Методика и техника подготовки резонансной среды - паров молекулярного йода

2.3. Оптический экспериментальный комплекс для исследования фотонного эха

2.3.1. Блок схема оптического экспериментального комплекса для исследования охлаждающих сверхзвуковых струй паров молекулярного йода в технике фотонного эха

2.3.2. Экспериментальный комплекс для исследования поляризационных свойств фотонного эха в продольном однородном магнитном поле

2.3.3. Оптический экспериментальный комплекс для исследования амплитудно-временных свойств фотонного эха

2.3.4. Экспериментальный комплекс для исследования свойств фотонного эха и разработки методов оптической обработки информации на их основе

2.4. Многократное фотонное эхо в парах молекулярного йода и его 103 применение в технике эксперимента по фотонному эхо в газе

2.5. Особенности методики регистрации фотонного эха в парах моле- 110 кулярного йода в зависимости от их давления

2.6. Методика и техника исследований поляризационных свойств фо- 113 тонного эха в газе при воздействии продольного магнитного поля

2.7. Контрольно-измерительная аппаратура и методика измерений в 118 экспериментах по фотонному эхо в парах молекулярного йода.

Глава 3. Фотонное эхо в охлаждающих сверхзвуковых струях паров 121 молекулярного йода.

3.1. Методика формирования охлаждающихся сверхзвуковых струй 121 паров молекулярного йода.

3.2. Методика эксперимента по исследованию паров молекулярного 124 йода в сверхзвуковых молекулярных струях.

3.3. Измерение однородной ширины спектральной линии паров моле- 130 кулярного йода, охлаждающихся в сверхзвуковой струе.

Глава 4. Оптическая обработка информации на основе амплитудно- 137 временных свойств фотонного эха

4.1. Эффект корреляции амплитудно-временных форм сигнала первичного фотонного эха и первого возбуждающего импульса-кода 137 в молекулярном газе

4.2. Эффект корреляции амплитудно-временных форм сигнала стимули- 142 рованного фотонного эха и второго возбуждающего импульса-кода

4.3. Эффект ассоциативности фотонного эха: теоретическое предсказа- 151 ние и экспериментальное обнаружение

4.4. Амплитудно-временные свойства фотонного эха при формировании его на квантовых переходах различных типов ветвей 4.5. Метод оптической обработки информации составного первого возбуждающего импульса-кода на основе амплитудно-временных и 162 поляризационных свойств ФЭ

4.6.0птический эхо-процессор с ассоциативным доступом к информации

Глава 5. Поляризационные свойства фотонного эха в парах молекулярного йода при воздействии продольного однородного магнитного поля.

5.1. Эффект нефарадеевского поворота первичного фотонного эха в молекулярном газе.

5.2. Нефарадеевский поворот вектора поляризации стимулированного фотонного эха.

5.3. Визуальный метод идентификации типа ветви резонансной спектральной линии.

5.4. Амплитудно-временные свойства фотонного эха при его возбуждении составным импульсом-кодом в продольном магнитном поле.

5.5. Методика регистрации угла нефарадеевского поворота вектора поляризации фотонного эха при произвольных значениях напряженности магнитного поля.

Глава 6. Принципы зондирования атмосферы с помощь оптического эхо-лидара

6.1. Обоснование применения фотонного эха для зондирования атмосферы

6.2. Сигналы фотонного эха и их свойства

6.3. Возможные схемы реализации лидара на основе фотонного эха 204 (ФЭ-лидара) 211 Заключение. 214 Примечание 215 Литература

Актуальность темы. Тема диссертации посвящена проблеме разработке физических основ оптической обработки информации в газе на основе техники фотонного эха (ФЭ) и связана с исследованием поляризационных и амплитудно-временных свойств ФЭ, возбуждаемого временной кодовой последовательностью лазерных импульсов как с простым, так и с составным импульсом-кодом, при отсутствии и наличии магнитного поля. Исследования проводились в парах молекулярного йода, находящихся в состоянии термодинамического равновесия или охлаждающихся в сверхзвуковой струе. Результаты работы предназначены для формирования фундаментальных основ создания новейших оптических средств вычислительной техники и отечественного приборостроения, выработки подходов для разработки конкурентоспособных информационных технологий. В силу своей актуальности выполненные исследования относятся к приоритетным направлениям современной российской науки.

В настоящее время известно много работ в области оптической эхо-спектроскопии твердого тела и газов. В области оптической обработки в основном ведутся исследования в твердотельных средах, находящихся при низких (гелиевых) температурах. Для газов все известные эксперименты выполнены в средах, находящихся при температурах в несколько сотен градусов по шкале Цельсия. Большое количество экспериментальных работ в газе и твердом теле показывают возможность обработки информации за счет модуляции одного из многих параметров ФЭ. Это может быть волновой фронт оптического сигнала при решении голографических задач как одноцветных [1, 2], так и многоцветных [3]. Используются свойства ФЭ, связанные с частотным размещением данных [4] и с управлением процессом оптической обработки информации путем варьирования частоты возбуждения [5] и воспроизведением и преобразованием информации, содержащейся в амплитудно-временной форме возбуждающих импульсов [6-9]. Известны работы по оптической обработке в технике ФЭ плоских транспарантов [10]. Ряд экспериментальных работ по долгоживущему ФЭ [11, 12], аккумулированному ФЭ [13] многократному считыванию информации в сигнале ФЭ [14], многоканальному по направлению тыванию информации в сигнале ФЭ [14], многоканальному по направлению распространения ФЭ [15] экспериментально показывают перспективу создания конкурентоспособной памяти на ФЭ. Имеются теоретические [16-21] работы о наличии специфического поворота вектора поляризации ФЭ в газе при воздействии продольного магнитного поля и их экспериментальное подтверждение для первичного ФЭ [22, 23]. Работы по созданию квантовой памяти на основе однофотонного возбуждения эхо-сигнала или под воздействием оптического импульса-кода малой импульсной площади [24, 25] задают мировой приоритет исследованиям по оптической обработке информации при создании оптической квантовой памяти на основе газовых сред.

Большинство всех известных экспериментов демонстрируют обработку информации, представленной в одном из параметров оптического сигнала. В силу особой сложности процесса возбуждения сигнала ФЭ перспективы применения этого явления в элементарных операциях обработки информации низки, поскольку есть простые наиболее надежные физические эффекты, которые быстрее всего будут востребованы в оптическом компьютере массового спроса и при решении специальных задач. Без исследования мультиплексного (многообразного) проявления свойств ФЭ, одновременно используемых при решении задач оптической обработки информации, невозможно обеспечить преимущества техники ФЭ перед другими методами, применяемыми в решении данных задач. В то время как хорошо экспериментально изучены возможности техники ФЭ по обработке информации, представленной в одном из параметров оптического сигнала, до сих пор не разработаны физические основы ее оптической обработки, использующей одновременную зависимость информации, воспроизводимой в сигнале ФЭ, от множества параметров возбуждающих импульсов и условий его формирования, являющиеся качественным показателем, дающим превосходство и обеспечивающим конкурентоспособность техники ФЭ при оптической обработке информации специального вида. Потому выполненное диссертационное исследование, посвященное обнаружению свойств и особенностей формирования ФЭ в газе и их мультиплексному проявлению при оптической обработке информации, является востребованным современной наукой, а тема диссертации - актуальной.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью диссертации является экспериментальное исследование поляризационных и амплитудно-временных свойств ФЭ в молекулярном газе и разработка физических основ оптической обработки информации на основе этих свойств.

Поставленные задачи потребовали:

- изучения паров молекулярного йода с точки зрения требований, предъявляемых к носителю информации при ее оптической обработке, включая возможность формирования ФЭ при термодинамическом равновесии паров и при их быстром охлаждении во время движения в сверхзвуковой струе;

- исследования амплитудно-временных свойств ФЭ и возможности осуществить на их основе оптическую обработку информации, содержащейся в амплитудно-временных формах двух поляризационных компонент составного первого возбуждающего импульса-кода, при переключении резонансных спектральных линий, относящихся к различающимся типам ветви, а также путем изменении напряженности приложенного магнитного поля или направления вектора линейной поляризации второго возбуждающего импульса;

- осуществления идентификации типов ветви как одиночных, так и попарно задействованных квантовых переходов на основе техники ФЭ;

- выполнения исследовательских работ по совершенствованию техники и методики эксперимента по фотонному эху, вызванных необходимостью достижения поставленной цели.

Объект исследования. Объект исследования включает явление ФЭ в газе, лежащее в основе поставленной проблемы формирования физических, основ оптической обработки информации в газе на его основе. Исследовались амплитудно-временные и поляризационные свойства ФЭ. Разрабатывались методики и проводились исследования паров молекулярного йода как носителя информации при ее оптической обработке в технике ФЭ.

Научная новизна.

Впервые экспериментально обнаружено ФЭ в парах молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе, и при его исследовании обнаружен эффект сужения однородной ширины спектральной линии паров, продемонстрирована связь степени их охлаждения при движении в сверхзвуковой струе с интенсивностью упругих деполяризующих столкновений частиц газа.

Впервые экспериментально обнаружен эффект нефарадеевского поворота вектора поляризации стимулированного ФЭ (СФЭ) в газе при наличии продольного однородного магнитного поля. Выявлены соотношения интенсивно-стей сигналов ПФЭ и СФЭ, регистрируемых в фиксированной плоскости поляризации, испытавших этот поворот вектора поляризации, специфичный для различных типов ветви резонансного квантового перехода.

Впервые экспериментально обнаружен эффект ассоциативности ФЭ, показавший возможность одновременной записи и поэлементного считывания в эхо-сигнале по поляризационному признаку информации, содержащейся в амплитудно-временных формах и ортогонально ориентированных направлениях вектора поляризации двух лазерных импульсов, составивших первый возбуждающий импульс-код.

Экспериментально обнаружены новые амплитудно-временные свойства ФЭ и показана возможность их использования в оптической обработке информации, содержащейся в амплитудно-временных формах двух компонент, составляющих первый возбуждающий импульс-код и имеющих различные направления вектора линейной поляризации. Эти результаты получены при изменении направления вектора линейной поляризации второго возбуждающего импульса или напряженности приложенного магнитного поля, а также путем переключении резонансных спектральных линий, относящихся к различающимся типам ветви.

Научно обосновано использование паров молекулярного йода в качестве носителя информации при ее оптической обработке в технике ФЭ. При этом выявлены спектральные линии этих паров с высоким поглощением света в видимой области спектра, для которых измерены их однородные ширины. Предложена методика определения допустимых значений резонансного газа в экспериментах по ФЭ, измерены значения этих давлений и соответствующих им комнатных температур, при которых регистрировался эхо-сигнал.

Впервые экспериментально обнаружено многократное ФЭ в газе, возбуждаемое продольно бегущими волнами, позволившее оптимизировать протяженность резонансной среды, составившую 0,1 - 0,35 м.

Разработаны оригинальные решения в технике и методике эксперимента по ФЭ. Экспериментально реализована временная последовательность строенных лазерных импульсов с плавно изменяемыми электронным способом частотой возбуждающего излучения и интервалами между ними, включая импульс-код, составленный из двух импульсов, линейно поляризованных в различных направлениях и имеющих отличающиеся амплитудно-временные формы. Предложены аппаратура и методики экспериментального исследования нефарадеев-ского поворота вектора поляризации ФЭ, методика регистрации характеристик охлаждающихся в сверхзвуковой струе паров молекулярного йода на основе ФЭ.

На Защиту выносятся следующие положения:

1. Двухимпульсное резонансное возбуждение паров молекулярного йода, быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе, приводит к генерации ими первичного фотонного эха с существенно более длинным временем затухания, что свидетельствует об охлаждении этих паров и сужении однородной ширины спектральной линии по сравнению с их состоянием термодинамического равновесия.

2. Сигнал фотонного эха в газе обладает эффектом ассоциативности, а роль "ключа" при расшифровке кодированной пространственно-временной амплитудной формы эхо-сигнала играет задаваемая во втором возбуждающем импульсе поляризация, совпадающая с вектором поляризации одной из компонент, составляющих импульс-код. При этом изменением направления вектора поляризации второго возбуждающего импульса, ориентированного внутри угла, образованного векторами поляризации этих двух компонент, возможна оптическая обработка информации, содержащейся в их амплитудно-временных формах.

3. Двух- и трехимпульсное резонансное возбуждение паров молекулярного йода, находящегося в продольном однородном магнитном поле, вызывает генерацию сигналов первичного и стимулированного фотонного эха, вектор поляризации которых повернут по отношению к тем же сигналам в отсутствие магнитного поля. Данный эффект позволяет за один акт формирования сигналов фотонного эха осуществлять идентификацию типа ветви резонансного квантового перехода по соотношению интенсивностей этих сигналов, регистрируемых в фиксированной плоскости поляризации.

4. При возбуждении эхо-сигнала составным первым возбуждающим импульсом-кодом и линейно поляризованным вторым импульсом проявляются новые амплитудно-временные свойства ФЭ, регистрируемого в фиксированной плоскости поляризации. На основе этих свойств можно осуществлять идентификацию типа ветви квантового перехода по амплитудно-временной форме эхо-сигнала и вести оптическую обработку информации, содержащейся в амплитудно-временной форме импульса-кода, путем переключения типа ветвей, к которым относятся задействованные пары квантовых переходов, или за счет варьирования напряженности продольно приложенного к резонансной среде однородного магнитного поля.

5. Пары молекулярного йода по спектроскопическим характеристикам и условиям приготовления являются приемлемым и надежным носителем информации при ее оптической обработке в технике ФЭ, при этом двухимпульс-ное резонансное возбуждение протяженной газовой среды продольно бегущими волнами вызывает устойчивое формирование в ней сигнала многократного ФЭ.

6. Разработанный оригинальный оптический экспериментальный комплекс для исследования фотонного эхо позволяют формировать временную последовательность трех наносекундных лазерных импульсов с требуемыми спектральными характеристиками, заданной модуляцией поляризации и амплитудно-временной формы, производить оптическую обработку информации в парах йода, находящихся в состоянии термодинамического равновесия или быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе, при наличии и отсутствии магнитного поля.

Научная и практическая значимость. Предложена и экспериментально реализована на примере паров молекулярного йода методика комплексного исследования носителя информации, в котором производится оптическая обработка информации в технике ФЭ. Показано, что в парах молекулярного йода, работающих при комнатных температурах, возможна оптическая обработка информации, содержащейся во временных последовательностях лазерных импульсов, протяженность которых на порядок превышает длительность возбуждающих импульсов. Методика формирования ФЭ в парах молекулярного йода, охлаждающихся в сверхзвуковых струях, применима для оптической обработке в них информации без снижения интенсивности эхо-сигнала при повышении оптической плотности резонансной газовой среды.

Поляризационные свойства ФЭ, возбуждаемого временной кодовой последовательностью лазерных импульсов как с простым, так и с составным импульсом-кодом, при отсутствии и наличии магнитного поля, применены в основе методик идентификации типов ветви одиночных и попарно задействованных квантовых переходов. Эти свойства ФЭ перспективны при создании оптической памяти с ассоциативным доступом к информации и при выполнении исследований по созданию оптического эхо-процессора специального назначения, а также при реализации однопроходного и двухпроходного зондирования атмосферы.

Разработанный экспериментальный комплекс для исследования ФЭ в парах молекулярного йода включает практическую реализацию требований, предъявляемых к устройствам оптической обработке информации на основе техники ФЭ в газе.

Методы исследования. Методологическую основу исследований составляет комплекс теоретических и экспериментальных знаний о явлении ФЭ, формируемого в газовых и твердотельных средах, опубликованных в общепризнанных научных монографиях и журналах. В процессе исследований использовались метод экспериментального моделирования и наблюдения ФЭ в парах молекулярного йода при различных условиях его возбуждения. Применялось компьютерное моделирование процессов формирования эхо-сигналов с целью выявления исследуемых зависимостей параметров ФЭ от условий их возбуждения. Был разработан и использовался оптический экспериментальный комплекс для исследования поляризационных и амплитудно-временных свойств ФЭ, возбуждаемого временной кодовой последовательностью, включающей простой или составной импульс-код, с учетом воздействия магнитного поля и без него. Использовались методики формирования ФЭ в парах молекулярного йода, находящихся в состоянии термодинамического равновесия или быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе.

Связь с базовыми научными направлениями и программами. Тема исследований поддержана рядом научных фондов, научно-технических программ и решением Директивных органов СССР:

- Российским фондом фундаментальных исследований в виде грантов № 96-02-18223а (1996-1998 г.г.) по теме: «Поляризационные свойства ФЭ в электрическом и магнитном поле», № 00-02-16234а (2000-2002 г.г.) по теме: «Деполяризующие столкновения и информативные свойства ФЭ в парах молекулярного йода в режиме лазерного охлаждения», № 03-02-17276 по теме: «Фундаментальные физические проблемы построения квантовых компьютеров на основе гиперкомплексных взаимосвязей характеристик ФЭ»;

- Научно-технической программой «Фундаментальные исследования высшей школы в области естественных наук. Университеты России» в 2000-2001 г.г. по теме: «Пространственно-временные и поляризационные свойства ФЭ в постоянном продольном магнитном поле в парах молекулярного йода» (код проекта 015.01.01.68), в 2002-2003 г.г. по теме: «Пространственновременные и поляризационные свойства стимулированного ФЭ в постоянном продольном магнитном поле в парах молекулярного йода» (код проекта 01.01.048);

- Научно-технической программой Гособразования СССР «Оптические процессоры» во исполнение приказа № 691 от 25.08.89г. по теме: «Разработка физических принципов газового оптического эхо-процессора";

- Научно-технической программой «Оптический процессор» во исполнение распоряжения Комитета высшей школы РФ от 15.02.93. №834 по теме: «Физические принципы построения оптического газового процессора на фотонном эхо»;

- Заказ-нарядом Министерства образования РФ в 2000 г. по теме: «Лазерное охлаждение материалов, нагреваемых при выработке и передаче электрической энергии»;

- Заказ-нарядом Министерства образования РФ в 1996-1999 годах по теме: «Электрофизические особенности формирования ФЭ в газе»;

- Заказ-нарядом Комитета высшей школы РФ в 1992-1995 годах по теме: «Когерентная спектроскопия газов»;

- Научно-технической программой «Сверхбыстродействующая оптическая вычислительная машина» в 1990 г. по теме: «Исследование возможности создания ассоциативной оптической памяти на фотонном эхо».

- Научно-технической программой, выполняемой по решению Директивных органов СССР в 1985-1989 годы по теме № 8/85, выданной и/я А-7094 для Марийского государственного университета.

В силу вышесказанного, тема диссертации актуальна и значима.

Достоверность. Достоверность полученных результатов гарантирована надежностью использованной аппаратуры и надежностью методики получения экспериментальных данных. Эти данные всегда соотносились с результатами экспериментов на других энергетических переходах (Brewer R.G., Genack A.Z., 1976; Nakatsuka Н. et.al., 1983) и всегда имело место согласование по порядку значений. Качественные результаты обнаружения нефарадеевского поворота вектора поляризации в парах молекулярного йода находятся в согласии с результатами теоретического предсказания и с подобным экспериментом в парах атомарного цезия (Ваег Т., Abella I.D., 1997) и атомарного иттербия (В.Н. Ищенко, С.А. Кочубей, Н.Н. Рубцова,Е.Б. Хворостов, И.В. Евсеев, 2002).

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на III и IV Всесоюзной конференции по вычислительной оптоэлектронике «Проблемы оптической памяти» (Ереван-1987, Москва-1990), III Всесоюзной научно-технической конференции "Метрология в дальнометрии" (Харьков, 1988), на III Всесоюзном симпозиуме «Световое эхо и пути его практических применений» (Куйбышев, 1989), на IV, V, VI и VII Международном Симпозиуме по фотонному эха и когерентной спектроскопии (Дубна-1992, Москва-1993, Йошкар-Ола-1997, Новгород Великий - 2001), на VI Всесоюзной конференции по голографии (Витебск), 1990, на XIV Международной конференции по когерентной и нелинейной оптике (Ленинград ,1990), на I, V , IX ,Х Международной конференции "Laser Physics" (Волга-Лазер-Тур Москва-1993, Москва-1996, Москва-2001, Братислава-2002), XIII, XV, XVII, XIX Международной межвузовской школе-семинаре "Методы и средства технической диагностики" (Йошкар-Ола, 1996, 1998, 2000, 2002), на I, II, III, IV, VI, VII, VIII Всероссийских молодежных научных школах "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия" (Казань, 1997, 1998, 1999, 2000, 2002, 2003, 2004), Всероссийской научной конференции "Структура и динамика молекулярных систем" (Йошкар-Ола-Казань-Москва, 1998), Международных научных конференциях "Lasers'98", (McLean, USA, 1998), "Lasers'99" ( Quebec, Canada, 1999), "Lasers'2000" ( Mexico, USA, 2000), на VII,VIII и IX Международных Чтениях по квантовой оптике «IRQO'99» (Казань - 1999), «IRQO'Ol» (Казань - 2001), «IRQO'03» (Санкт-Петербург-2003), на Международном оптическом конгрессе "Оптика-XXI век": конференция "Фундаментальные проблемы оптики" ФПО - 2000 и ФПО -2004 (Санкт-Петербург-2000, 2004), на Международной конференции «Лазерная физика и применения лазеров» (Минск-2003).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 77 научных публикациях, в том числе в 73 научных статьях, среди которых имеются 23 статьи в реферируемых журналах, рекомендуемых ВАК МОН РФ для публикации материалов докторских диссертаций, 3 патента (авторских свидетельства) на изобретение, 28 статей - в зарубежных журналах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа объёмом 239 страниц состоит из введения, шести глав, заключения, примечания и списка использованной литературы. Работа содержит 55 рисунков, 2 таблицы. Список литературы включает 243 наименований.

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Впервые продемонстрирована возможность формирования сигнала ФЭ в молекулярном газе, испытавшем быстрое адиабатическое охлаждение в сверхзвуковой струе, при этом установлено, что охлаждение молекулярного газа в сверхзвуковой струе приводит к сужению однородной ширины спектральной линии. Полученные результаты имеют большое значение для создания квантовой оптической памяти на ФЭ при повышении оптической плотности резонансной газовой среды без снижения интенсивности эхо-сигнала.

2. Впервые экспериментально обнаружен эффект ассоциативности ФЭ. Он заключается в том, что по поляризационному признаку возможно считывание информации, содержащейся в амплитудно-временной форме кодовых импульсов, из двухэлементного массива, предварительно записанного на суперпозиционном состоянии пары квантовых уровней первым возбуждающим импульсом-кодом. При этом возможна оптическая обработка информации, связанная с обращением во времени считываемой амплитудно-временной формы и ее преобразованием заданным образом в зависимости от направления вектора линейной поляризации второго возбуждающего импульса. Полученный результат имеет большое значение при разработке оптической памяти на ФЭ с ассоциативным доступом к информации и ее обработкой.

3. Впервые был экспериментально обнаружен эффект нефарадеевского поворота вектора поляризации стимулированного ФЭ при воздействии на резонансную газовую среду продольного однородного магнитного поля. Разработана и экспериментально продемонстрирована методика регистрации угла этого поворота, а также идентификации типа ветви резонансной спектральной линии за один акт формирования сигналов ПФЭ и СФЭ по соотношению их интенсивностей, при нефарадеевском повороте вектора поляризации эхо-сигнала, регистрируемых в фиксированной плоскости поляризации.

4. Впервые в технике ФЭ экспериментально продемонстрированы два метода оптической обработки информации, содержащейся в амплитудно-временных формах компонент составного первого возбуждающего импульса-кода, при смене типа ветви резонансного квантового перехода или в зависимости от напряженности продольно приложенного к резонансной среде однородного магнитного поля. При этом результирующая информация содержалась в амплитудно-временной форме эхо-сигнала, регистрируемого в фиксированной плоскости поляризации. Обнаруженные амплитудно-временные свойства ФЭ перспективны при выполнении исследований по созданию оптического эхо-процессора специального назначения, а также при реализации однопроходного и двухпроходного зондирования атмосферы.

5. На основании исследования ФЭ в парах молекулярного йода, включающего регистрацию спектра поглощения оптического излучения, измерение характеристических времен релаксации, определение оптимальной протяженности резонансной среды, исследование диапазона допустимых значений паров, установлено, что эти пары являются надежным носителем информации при ее оптической обработке в технике ФЭ в видимом диапазоне излучения при комнатных температурах. Впервые экспериментально обнаружено многократное ФЭ в газе, возбуждаемое продольно бегущими волнами, позволившее оптимизировать протяженность кюветы с парами йода, составившую 0,1 - 0,35 м.

6. Создан оригинальный оптический экспериментальный комплекс для исследования ФЭ, в котором реализована временная последовательность строенных лазерных импульсов с плавным изменением электронным способом временных интервалов между ними и частоты возбуждающего излучения, включая импульс-код, составленный из двух импульсов, линейно поляризованных в различных направлениях и имеющих отличающиеся амплитудно-временные формы. Предложены аппаратура и методики экспериментального исследования нефарадеевского поворота вектора поляризации ФЭ, методика регистрации характеристик быстро охлаждающихся в сверхзвуковой струе паров молекулярного йода на основе ФЭ.

214

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Штырков Е.И. Резонансная динамическая голография и оптическое сверхизлучение / Штырков Е.И., Самарцев В.В. // Электромагнитное сверх-излучение.-Казань: КФ АН СССР,- 1975.-С. 398-426.

2. Carlson N.W. Storage and phase conjugation of light pulses using stimulated photon echoes / Carlson N.W., Babbitt W.R., Mossberg T.W.// Opt. Lett. -1983. V.8. - № 12. - P.623-625.

3. Нефедьев Л.А. Динамическая эхо-голография в вырожденных и многоуровневых системах // Изв. АН СССР, сер. физ.- 1986.- Т.50.- №8.- С. 15511558.

4. Mitsunaga М. Time- and frequency-domain hybrid optical memory: 1.6-kbit data storage in Eu3+R:Y2Si05 / Mitsunaga M.,Yano R., Uesugi N. // Opt. Lett.-1991,- V.16.- P. 1890.

5. Kroll S. Photon-echo-based logical processing/ Kroll S., Elman U. // Opt. Lett.-1993.-V. 18.-P. 1834.

6. Елютин С.О. Об особенностях формы сигналов светового (фотонного) эха / Елютин С.О., Захаров С.М., Маныкин Э.А. // Опт.спектр. 1977. - Т.42. - №5. - С. 1005-1007.

7. 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.

8. Carlson N.W. Storage and time reversal of light pulses using photon echoes / Carlson N.W., Rothberg L.T., Yodh A.G., Babbitt W.R., Mossberg T.W.// Opt. Lett. 1983. - V.8. -N9. - P. 483-485.

9. Василенко Л.С. Форма сигналов фотонного эха в газе / Василенко Л.С., Рубцова Н.Н. // Оптика и спектроскопия.- 1985.- Т.59,- №1.- С. 52-56.

10. Xu E.Y. Nanosecond image processing using stimulated photon echoes / Xu E.Y., Kroll S., Huestis D. et.al. // Opt. Lett.-1990.- V. 15.- P. 562.

11. Ахмедиев Н.Н. Обращенное долгоживущее световое эхо в кристаллел I

12. F3 : Рг / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С., Зуйков В.А., Самарцев В.В. и др. // Письма в ЖЭТФ.- 1987.- Т.45.-№3.- С. 122-125.

13. Зуйков В.А. Возбуждение сигналов светового (фотонного) эха последовательности бегущих и стоячих волн / Зуйков В.А., Самарцев В.В., Турьянский Е.А. // ЖЭТФ. 1981. -Т.81. - №2. - С. 653-663.

14. Зуйков В.А. Аккумулированное долгоживущее световое эхо и оптическая память./ Зуйков В.А., Гайнуллин Д.Ф., Самарцев В.В., Стельмах М.Ф. и др. // Квантовая электроника.- 1991,- Т. 18.- С. 525.

15. Ахмедиев Н.Н. Обнаружение многократного долгоживущего светового эха / Ахмедиев Н.Н., Борисов Б.С., Зуйков В.А. и др. // Письма в ЖЭТФ.- 1988.- Т.48.- №11.- С. 585-587.

16. Zuikov V.A. Space-Time Properties of Multichannel Reversed Long-Lived Photon Echo / Zuikov V.A., Samartsev V.V. // Laser Physics.- 1991.- V.I.-P. 542.

17. Алексеев А.И. Особенности фотон-эха в газе при наличии магнитного поля // Письма в ЖЭТФ. 1969.- Т.9.- №8.- С. 472-475.

18. Евсеев И.В. Фотонное эхо в магнитном поле при малых площадях возбуждающих импульсов / Евсеев И.В., Ермаченко В.М. // Оптика и спектроскопия.- 1979.- Т.47.- №6.- С. 1139-1144.

19. Алексеев А.И. Фотон-эхо в газе при наличии магнитного поля / Алексеев А.И., Евсеев И.В. // ЖЭТФ.-1969.-Т.57.- №11.- С. 1735-1744.

20. Евсеев И.В. Изменение поляризации фотонного эха в магнитном поле под воздействием упругих столкновений / Евсеев И.В., Ермаченко В.М. // Тр. VI Вавилов, конф. по нелинейн. оптике.- Новосибирск: ИТФ СО АН СССР.- 1979.- Ч.2.-С. 155-158.

21. Евсеев И.В. Фотонное (световое) эхо в магнитном поле при произвольной форме возбуждающих импульсов / Евсеев И.В., Решетов В.А. // Оптика и спектроскопия.- 1984.- Т.57.- №5,- С. 869-874.

22. Евсеев И.В. Стимулированное фотонное эхо в газе при наличии магнитного поля / Евсеев И.В., Ермаченко В.М., Решетов В.А. // Оптика и спектроскопия.- 1982.- Т.52.- №3.- С. 444-449.

23. Baer Т. Polarization rotation of photon echo in cesium vapor in magnetic field / Baer Т., Abella T.D.// Phys. Rev.- 1977.- V. 16.- №5.- P. 2093-2100.

24. Ishchenko V.N. Polarization echo-spectroscopy of ytterbium vapour in a magnetic field / Ishchenko V.N., Kochubei S.A., Rubtsova N.N., Yevseyev I.V.// Laser phys.-2002.- V. 12. -№8.- P. 1079-1088.

25. Moiseev S.A. Complete Reconstruction of the Quantum State of a Single-Photon Wave Packet Absorbed by a Doppler-Broadened Transition

26. Moiseev S.A., Kroll S. // Phys. Rev. Lett.- 2001.- V.87.- P. 173601.

27. Моисеев С.А. Квантовая память для интенсивных световых полей в технике фотонного эха/ Моисеев С.А. // Изв. РАН, сер. физ.- 2004.- Т.68.-№9.- с. 1260-1263.

28. Brewer R.G. Optical coherent transients by laser frequency switching / Brewer R.G., Genack A.Z.// Phys. Rev. Lett. 1976. - V.36. - №16. - P. 959962.

29. Nakatsuka H. Multiple photon echoes in molecular iodine / Nakatsuka H. et. al. // Opt. Commun. 1983. - V.47. - №1. - P. 65-69.

30. Попов И.И. Оптический дистанционно-перестраиваемый эхо-спектрометр / Бикбов И.С., Попов И.И., Самарцев В.В. // Приборы и техника эксперимента. 1988. - №5. - С. 172-174.

31. Попов И.И. Устройство для передачи и приема информации / Попов И.И., Чулков В.А., Чемоданов С.Б., Ильин Б.Н., Бикбов И.С. // А.С. № 1441439 от 1.08.88.

32. Попов И.И. Измерение однородных ширин спектральных линий молекулярного йода методом светового эха / Бикбов И.С., Евсеев И.В., Попов И.И., Самарцев В.В. // Оптика и спектроскопия. 1989. - Т.67. -В.1. -С. 224-226.

33. Попов И.И. Особенности светового эха в парах молекулярного йода / Попов И.И., Бикбов И.С., Самарцев В.В //.Изв.АН СССР. Сер.физ.-1989. -Т.53. №12. - С. 2334-2339.

34. Попов И.И. Дифференциальный фазовый светодальномер / Попов И.И. Чемоданов С.Б., Шатохин В.П., Хесед Е.А., Бикбов И.С. // -А.С. № 1480509 от 15.01.89.

35. Попов И.И. Наблюдение поворота вектора поляризации светового (фотонного) эха в молекулярном газе / Попов И.И., Бикбов И.С., Евсеев И.В., Самарцев В.В. // Журнал прикл. спектроскопии.- 1990. Т.52.- №5. - С. 794798.

36. Popov I.I. Observation of the Photon Echoes Shape Looking Effect a Molecular gas / Bikbov I.S., Yevseyev I.V., Popov I.I., Reshetov V.A., Samartsev V.V. //Laser Phys.-1991. -V.l.-№1. -P. 126-127.

37. Попов И.И. Эффект запирания сигнала стимулированного фотонного эха / Бикбов И.С., Евсеев И.В., Попов И.И., Решетов В.А., // Журнал прикл.спектроскопии.- 1991. Т.55. - №1. - С. 84-88.

38. Попов И.И. Эффект ассоциативности светового (фотонного) эха / Попов И.И., Самарцев В.В // Журнал прикл. спектроскопии. -1991. Т.54. -№4. - С. 535-537.

39. Popov I.I. Associative Properties of Photon Echo and Optical Memory / Popov I.I., Bikbov I.S., Samartsev V.V. // Laser Phys. 1992.- V.2. -№6.-P. 945-951.

40. Попов И.И. Отпирание аккустических волноводов / Колмаков И.А., Попов И.И., Самарцев В.В. // Письма в ЖТФ. 1992. - №23. - С. 37-40.

41. Попов И.И. Оптическая память на основе светового (фотонного) эха / Зуйков В.А., Попов И.И., Митрофанова Т.Г., Самарцев В.В. // Изв.ВУЗов. сер.физ. 1993. - Т.36. - №7. - С. 72-85.

42. Popov I.I. Polarization Properties of Photon Echoes in Molecular Iodine and its Application / Bikbov I.S., Popov I.I., Samartsev V.V., Yevseyev I.V. // Laser phys.- 1995. V.5.-№.3.-P. 580-583.

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

44. Popov I.I. Coherent Laser Cooling of Gas (Molecular Iodine Vapor) by Means of Photon Echo / Popov I.I., Lelekov M.V., Leukhin A.N., Bikbov I.S., and Samartsev V.V. // Laser phys.- 1997. V.7.- №.2.- P. 271-273.

45. Попов И.И. Диэлектрическое эхо в биологической среде и его свойства / Попов И.И., Грачев А.С. // Изв.РАН, сер.физ. 1998. - №2. - С. 433-440.

46. Попов И.И. Лазерное охлаждение молекулярного йода / Попов И.И., Леухин А.Н., Лелеков М.В., Бикбов И.С. // Изв.РАН, сер.физ. -1998. -№2. -С. 283-286.

47. Попов И.И. Фотонное эхо в парах молекулярного йода и его свойства //Изв.РАН, сер.физ. -2000.-Т.64.-№10.- С. 1948-1954.

48. Popov I.I. Non-Faraday rotation of the photon echo signals polarization vectors in the vapours of molecular iodine / Popov I.I., Bikbov I.S., Leukhin A.N. //Laser phys.- 2001. V.l 1.- No.6.- P. 40-42.

49. Попов И.И. . Об использовании методики фотонного эха в зондировании атмосферы / Попов И.И., Самарцев В.В // Оптика атмосферы и океана.-2001.-Т. 14.- №5.- С. 455-459.

50. Попов И.И. Фотонное эхо в парах молекулярного йода: техника эксперимента, свойства и возможные приложения // Изв.РАН, сер.физ. -2002.Т. 66.-№ 3.- С. 321-324.

51. Попов И.И. Способ оптоэлектронного измерения тока / Гладышев A.M., Попов И.И., Самарцев В.В., Евсеев И.В., Чайкин В.Н. // патент на изобретение ПМК 7G 01 R 33/032, G 01 R 19/00 2003 №2223512 (заявка на патент № 2002116339 от 17.06.02).

52. Попов И.И. Метод измерения постоянного тока в сверхвысоковольтных линиях электропередачи на основе фотонного эха / Попов И.И., Гладышев A.M., Газизов К.Ш., Трунина Е.Р. // Изв. ВУЗов: Проблемы энергетики.-2003, №3-4, С. 120-124.

53. Л. Popov Quantum Control on the Basis of Non-Faradey Rotation of Photon Echo Polarization Vector // Laser phys.- 2004. V.14.- №7.-P. 1-4.

54. Попов И.И. Фотонное эхо в охлаждающих сверхзвуковых струях паров молекулярного йода / Попов И.И., Самарцев В.В. // Изв.РАН, сер.физ. -2004.-Т.68.- №9.- С. 1248-1251.

55. Попов И.И. Физические принципы построения оптического эхо-процессора для выполнения операций с кватернионами / Попов И.И., Леухин А.Н. // Изв.РАН, сер.физ. -2004.- Т.68.-№9.- С. 1305-1307.

56. Popov I.I. Electro-induction echo in the biological system and its characteristics / Popov I.I., Grachev A.S. // PROCEEDINGS OF SPIE. -1997. -V.3239. -P. 468-473.

57. Popov I.I. Principle of construction of the measuring transformer of current, based on the photon echo / Leukhin A.N., Popov I.I., Polyakov I.N. // PROCEEDINGS OF SPIE. -1997. V.3239. - P. 474-481.

58. Popov I.I. Molecular iodine laser cooling: investigation using echo / Popov I.I., Bikbov I.S., Lelekov M.V., Leukhin A.N. // PROCEEDINGS OF SPIE. -1997. V.3239. - P. 462-465.

59. Попов И.И. Метод измерения тока на основе эффекта фотонного эха / Леухин А.Н., Попов И.И. // II Вавиловские чтения "Диалог наук на рубеже XX-XXI веков и проблемы современного общественного развития": Сб.статей, часть 2 Йошкар-Ола, 1997. - С. 155-157.

60. Попов ИИ. Исследование ассоциативных свойств фотонного эха / Леухин А.Н., Попов И.И. // Вторая молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей Казань, 1998. - С. 170-178.

61. Popov I.I. Investigation of Relaxation Characteriatics of Gas Under Laser Coolling / Popov I.I., Leukhin A.N. // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'98", STS Press, McLean:USA.- 1999.- P. 1131-1137.

62. Popov I.I. Strategy of Measurement of Non-Faraday Rotation of the Photon Echo Polarization Vector in Gas / Polyakov I.N, Leukhin A.N., Popov I.I. //

63. Proceedings of Int. Conf. "Lasers'98", STS Press, McLean: USA.- 1999.- P. 10741080.

64. Попов И.И. Гиперкомплексное кодирование информации в технике фотонного эха / Леухин А.Н., Попов И.И. // Третья региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб. статей Казань.- 1999. - С. 51-56.

65. Попов И.И. Метод идентификации типа резонансного перехода / Бикбов И.С., Леухин А.Н., Попов И.И. // Третья региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб. статей -Казань.- 1999.-С. 45-50.

66. Popov I.I. Hipercomlex properties of photon echo in vapours of molecular iodine / Popov I.I., Leukhin A.N. // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'99", STS Press, McLean: USA.- 2000.- P. 4107-4115.

67. Popov I.I., Spectroscope and polarisation characteristics of photon echo in vapours of molecular iodine // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'99", STS Press, McLean: USA.-2000.- P. 4116-4124.

68. Попов И.И. Особенности конструкции высоковольтного измерительного трансформатора тока на фотонном эхо / Поляков И.Н., Попов И.И., Татауров А.В. // Методы и средства технической диагностики: Сб. научных статей. Вып. XVII.- Йошкар-Ола.- 2000.- С. 80-82.

69. Попов И.И. Многократное фотонное эхо в парах молекулярного йода / Бикбов И.С., Леухин А.Н., Попов И.И. // Четвертая региональная молодежнаянаучная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб.статей. Казань, КГУ.-2000. - С. 261-264.

70. Popov I.I. Visual Method of Identification of the Resonant Transition./ Bikbov I.S., I.I. Popov, Leukhin A.N. // PROCEEDINGS OF SPIE.-1999. -V. 4061.- P. 112-117.

71. Popov I.I. Information compression by the using polarization properties of photon echo / Leukhin A.N., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE. -1999. -V.4061.- P. 85-91.

72. Попов И.И. Особенности конструкции высоковольтного измерительного трансформатора тока на фотонном эхо / Поляков И.Н., Попов И.И., Татауров А.В. // Методы и средства технической диагностики: Сб. научных статей. Вып. XVII.- Йошкар-Ола.- 2000.- С. 80-82.

73. Попов И.И. Многократное фотонное эхо в парах молекулярного йода / Бикбов И.С., Леухин А.Н., Попов И.И.// Четвертая региональная молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб. статей. Казань, КГУ.-2000. - С. 261-264.

74. Popov I.I. Characteristics of photon echo in vapors of molecular computing systems / Popov I.I., Leukhin A.N., Samartsev V.V. // Proceedings of Int. Conf. "Lasers'2000", STS Press, McLean:USA.- 2001.- P. 833-839.

75. Popov I.I. Possibilities of photon echo technique in sensing of atmosphere / Mitrofanova T.G., Popov I.I., Samartsev V.V. // PROCEEDINGS OF SPIE.-2001.-V.4605.- P. 157-164.

76. Popov I.I. Optical echo-spectrometer for detection of quantum transition branch type / Bikbov I.S., Popov I.I., Gladyshev A.M. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2001.- V. 4605.- P. 35-38.

77. Popov I.I. Physical principles of construction of information-measurement echo-systems / Gladyshev A.M., Gazizov K.Sh., Grachev A.S., Kozlov A.F., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2001.-V. 4605 .- P. 141- 148.

78. Popov I.I. Photon echo possibilities under information processing in hyper complex space / Leukhin A.N., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2001.-V. 4605.- P. 124-133.

79. Popov I.I. The using of complex encoded pulses at photon echo signal exciting in molecular iodine vapors / Leukhin A.N., Popov I.I. // 10 th annual international laser physics workshop (LPHYS'01) Book of abstracts.-Moscow.-2001.-P. 36-37.

80. Попов И.И. Особенности применения фотонного эха для измерения температуры элементов конструкции высоковольтного оборудования/ Гладышев A.M., Попов И.И. // Сборник научных статей: Методы и средства технической диагностики.-Иошкар-Ола.-2002.- С. 85-89.

81. Попов И.И. Особености применения фотонного эха для измерения тока в высоковольтных линиях электропередач / Гладышев A.M., Попов И.И., Чайкин В.Н // Сборник научных статей: Методы и средства технической диагностики.-Иошкар-Ола.-2002.-С. 89-93.

82. Popov I.I. Examination of kinetics of motion of molecular iodine vapors / Popov I.I., Gladyshev A.M., Golovkin V.A., Yevseyev I.V. // 11th International Laser Physics Workshop: Book of abstracts.-Bratislava, Slovakia.-2002.-P. 29.

83. Попов И.И. Квантовый контроль поворота вектора поляризации фотонного эха и его применение / Попов И.И., Газизов К.Ш. // Материалы Международной конференции «Лазерная физика и применения лазеров» ICLPA'2003.-Минск, Беларусь.- 2003.- С. 156-158.

84. Попов И.И. Решение уравнений Блоха в алгебре кватернионов / Леухин А.Н., Попов И.И. // Седьмая всероссийская молодежная научная школа "Когерентная оптика и оптическая спектроскопия": Сб. статей. -Казань, КГУ.-2003. С. 345-350.

85. Попов И.И. Моделирование, управление и оптимизация работы све-тоизлучающей системы художественного освещения объекта / Попенов А.Н., Попов И.И. // Светотехника.-2003.- № 4.- С. 26-31.

86. Popov I.I. Features of application of quaternions at the solution of the Bloch equation / Leukhin A.N., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2004.-V. 5402.- P. 191-2001.

87. Popov I.I. Application of Quaternion Algebra for Calculation of Photon Echo Signal / Leukhin A.N., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2004.-V. 5402.- P. 202-213.

88. Popov I.I. Physical principles of realization of quantum evaluations in technique of a photon echo // PROCEEDINGS OF SPIE.-2004.-V.5402.- P.214-225.

89. Popov I.I. Physical Measurings and Quantum Control in Technique of a Photon Echo / I.I. Popov, A.M. Gladyshev, K. Sh. Gazizov.// PROCEEDINGS OF SPIE.- 2004.- V. 5402.- P. 226-234.

90. Popov I.I. Photon echo as a method of a spectroscopy of molecular Iodine vapors in cooling supersonic molecular jets / I.I.Popov, V.V. Samartsev // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2004.- V. 5402.- P. 355-363.

91. Копвиллем У.Х. Световое эхо на парамагнитных кристаллах / Копвиллем У.Х., Нагибаров В.Р.// Тез.докл. Д.: Изд-во ЛГУ.- 1962.- С. 28.

92. Kurnit N.A. Observation of photon echoes / Kurnit N.A., Abella I.D., Hartmann S.R. //Phys. Rev. Lett. 1964.- V.6.- №19.- P. 567-570.

93. Patel C.K.N. Photon echoes in gases / Patel C.K.N., Slusher R.E. // Phys. Rev. Lett. 1968.- V.20.- №20.- P. 1087-1089.

94. Копвиллем У.Х. Световое эхо в рубине / Копвиллем У.Х., Нагибаров В.Р., Пирожков В.А. // ФТТ.- 1972.- Т. 14.- №6.- С. 1794-1795.

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

96. Набойкин Ю.В. Когерентная спектроскопия молекулярных кристаллов / Набойкин Ю.В., Самарцев В.В., Зиновьев П.В., Силаева Н.Б. // Киев.: Наукова Думка.- 1986. 203 с.

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

98. Евсеев И.В. Деполяризующие столкновения в нелинейной электродинамике / И.В. Евсеев, В.М. Ермаченко, В.В. Самарцев. // М.: Наука.- 1992.246 с.

99. Hahn E.L. Spin echoes. // Phys. Rev. 1950. - V.80. - №3. - P. 580594.

100. Scully M. Photon echp in gaseous media. / Scully M., Stephen M.J., Burnham D. // Phys. Rev. 1968. - V. 171. -№1. - P. 213-214.

101. Попов И.И. Форма сигналов запертого и двугорбого светового эха / Попов И.И., Самарцев В.В., Трайбер А.С., Шагидулин А.Г. // М.: Деп. в ВИНИТИ. 1985. - №4916. - С. 86.

102. Fujita М. Barkward echo in two-level systems / Fujita M., Nakatsuka H., Nakanisi H., Natsuoka M. // Phys. Rev. Lett. 1979. - V.42. - №15. - P. 974977.

103. Евсеев И.В. Фотонное эхо при малых площадях возбуждающих импульсов / Евсеев И.В., Ермаченко В.М. // ЖЭТФ. 1979. - Т.76. - №.5. -С. 1538-1546.

104. Евсеев А.В. Стимулированное фотонное эхо как метод определения спектроскопических характеристик отдельного резонансного уровня / Евсеев А.В., Евсеев И.В., Ермаченко В.М. // ДАН СССР. 1981. - Т.256. - №1. -С. 57-60.

105. Brewer L. Quantum Yield for Unimolecular Dissociation of 12 in Visible Absorption/ Brewer L., Tellinghuisen J. // J. Chem. Phys. 1972. - V.56. — P.3929.

106. Евсеев А.В. Фотонное эхо в газах: влияние деполяризующих столкновений / Евсеев А.В., Евсеев И.В., Ермаченко В.М. // М.: Препринт ИАЭ: 3602/1.-1982.

107. Nagibarov V.R. Elastic and nonelastic collisions of the gas particles and a photon echo / Nagibarov V.R., Samartsev V.V., Nefediev L.A. // Phys. Rev. Lett. 1975. - V.43. -№2. - P. 195-196.

108. Алимпиев C.C. Фотонное эхо в газах SF6 и ВС1з / Алимпиев С.С., Карлов Н.В. // ЖЭТФ. 1972. - Т.63. - №2. - С. 482-490.

109. Нагибаров В.Р. Кинетический метод возбуждения сигналов свободной индукции и эха / Нагибаров В.Р., Самарцев В.В. // ПТЭ. 1970. - №3. -С. 189-190.

110. Чеботаев В.П. Метод разнесенных полей в оптике. // Квантовая электроника. 1978. -Т5 - №8. - С. 1637-1648.

111. Василенко JI.C. Когерентное излучение в разнесенных по времени полях / Василенко Л.С., Дюба Н.М., Скворцов М.Н. // Квантовая электроника. 1978. - Т.5. - №8. - С. 1725-1728.

112. Shiren N.S. Ultrasonic spin echoes / Shiren N.S., Karyaka T.G. / Phys. Rev. Lett. 1972. - V.28. - №3. - P. 1304-1311.

113. Чеботаев В.П. Метод разнесенных полей в оптике. // Квантовая электроника. 1978. - Т.5 - №8. - С. 1637-1648.

114. Василенко J1.C. Когерентное излучение в разнесенных по времени полях / Василенко Л.С., Дюба Н.М., Скворцов М.Н. // Квантовая электроника. 1978. - Т.5. - №8. - С. 1725-1728.

115. Нагибаров В.Р. Некоторые вопросы магнитной радиоспектроскопии и квантовой акустики / Нагибаров В.Р., Самарцев В.В. // Казань, КФ АН СССР.- 1968.-С. 102-104.

116. Алексеев А.В. Акустическое возбуждение сверхизлучательного электромагнитного состояния вещества. / Алексеев А.В., Копвиллем У.Х., Нагибаров В.Р., Пирожков В.А.//ЖЭТФ. 1968.-Т.55. - №7.-С. 1852-1863.

117. 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. 654659.

118. Калачев A.A. Когерентные явления в оптике / Калачев А.А., Самарцев В.В. // Казань: Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова.- 2003.-281 с.

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

120. Рассветалов Л.А. Поляризационное эхо и его применение // М.: Наука.- 1992.-С. 161-185.

121. Bai Y.C. Experimental studies of photo-echo pulse compression Y. S. Bai, T. W. Mossberg / Bai Y.I., Mossberg T.W. // Opt. Lett.- 1986.- V.l 1.- P. 30.

122. Graf F.R. Data compression in frequency-selective materials using frequency-swept excitation pulses / Graf F.R., Plagemann B.H., Wild U.P. et. al. // Opt. Lett.- 1996.- V.21.- P. 284.

123. Mossberg T.W. Swept-carrier time-domain optical memory// Opt. Lett.-1992.- V.17.- P. 535.

124. Самарцев В.В. Оптическая память на основе долгоживущего фотонного эха (обзор)/ Самарцев В.В., Зуйков В.А., Нефедьев Л.А. // ЖПС.- 1993.-Т.59.- С. 395.

125. Shen Х.А. Impulse-equivalent time-domain optical memory/Shen X.A., Hartmann S.R., Kachru R. // Opt.Lett.- 1996.- V.21.- P. 833.

126. Shen X.A. Experimental demonstration of impulse-equivalent time-domain optical memory/ Shen X.A., Kachru R. // Opt.Lett.- 1996.- V.21.- P. 2020.

127. Akhmediev N.N. Information erasing in the phenomenon of long-lived photon echo// Opt.Lett.- 1990.- V. 15.- P. 1035.

128. Зуйков В.А. Аккумулированное долгоживущее световое эхо и оптическая память в кристалле LaF(3):Pr(3+)/ Зуйков В.А., Гайнуллин Д.Ф., Самарцев В.В. и др. // ЖПС.- 1991.- Т.55.- С. 134.

129. Elman U. Statistical Modeling and Theoretical Analysis of the Influence of Laser Phase Fluctuations on Photon Echo Data Erasure and Stimulated Photon Echoes / Elman U., Kroll S. // Laser phys.- 1996.- V.6.- P. 721.

130. Маныкин Э.А. Интерференция не перекрывающихся во времени световых импульсов при их вырожденном четырехволновом смешении/ Маныкин Э.А., Знаменский Н.В., Петренко Е.А. и др. // Письма ЖЭТФ.- 1992.-Т.56.- С. 74.

131. Маныкин Э.А. Оперативное стирание информации в средах со спектрально-селективным способом ее хранения/ Маныкин Э.А., Знаменский Н.В., Петренко Е.А. и др. // Изв. РАН, сер. физ.- 1995.- Т.59.- С. 168.

132. Зуйков В.А. Оперативное стирание информации в средах со спектрально-селективным способом ее хранения/ Зуйков В.А., Попов И.И., Митрофанова Т.Г. и др. // Изв. ВУЗов.- 1993.- №7.- С. 72.

133. Arend М. Random access processing of optical memory by use of photon-echo interference effects/ Arend M., Block E., Hartmann S.R. // Opt. Lett.- 1993.-V.18.-P. 1789.

134. Yano R. Demonstration of partial erasing of picosecond temporal optical data by use of accumulated photon echoes / Yano R., Uesugi N. // Opt. Lett.-1999.-V.24.-P. 1753.

135. Rebane A. Ultrafast optical processing with photon echoes/Rebane A., Drobizhev M., Sigel C., Ross W., Gallus J. // Journal of Luminescence.- 1999.-V.83-84.- P. 325-333.

136. Нефедьев JI.А. Оптическая эхо-голография (обзор) / Нефедьев Л.А., Самарцев В.В. //ЖПС.- 1992.- Т.57.- С. 386.

137. 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.

138. Самарцев В.В. Акустооптическое преобразование волновых фронтов в резонансных эхо-голограммах / Самарцев В.В., Штырков Е.И. // ФТТ.-1976.-Т.18.-С. 3140.

139. Shtyrkov E.I. Dynamic Holograms on the Superposition States of Atom / Shtyrkov E.I., Samartsev V.V. // Phys. Stat. Sol. (a).- 1978.- T.45.- P. 647.

140. Нефедьев Л.А. Цветная эхо-голография/ Нефедьев Л.А., Самарцев В.В. // Оптика и спектроскопия.- 1987.- Т.62.- С. 701.

141. Денисюк Ю.Н. Будущее науки (международный ежегодник) // М.: Знание.- 1981.- №14.- С. 112-133.

142. Зельдович Б.Я. Обращение волнового фронта / Зельдович Б.Я., Пи-липецкий Н.Ф., Шкунов В.В. // М.: Наука.- 1985.

143. Микаэлян А.Л. Оптические методы в информатике // М.: Наука.-1990.

144. Griffen N.S. Focusing and phase conjugation of photon echoes in Na vapor/ Griffen N.S., Heer C.V. // Appl. Phys. Lett.- 1978.- V.33.- P. 865.

145. Штырков Е.И. Характеристики обобщенного фотонного эха при неодновременном четырехволновом взаимодействии в рубине/ Штырков Е.И., Лобков B.C., Моисеев С.А. и др. // ЖЭТФ.- 1981.- Т.81.- С. 1877.

146. Xu E.Y. Nanosecond image processing using stimulated photon echoes / Xu E.Y., Kroll S., Huestis D. et. al. // Opt. Lett.- 1990.- V.15.- P. 562.

147. Shen X.A. High-speed pattern recognition byusing stimulated echoes / Shen X.A., Kachru R. // Opt. Lett.- 1992.- V.17.- P. 520.

148. Shen X.A. Time-domain holographic image storage / Shen X.A., Chiang E., Kachru R. // Opt. Lett.- 1994.- V.19.- P. 1246.

149. Ребане А.К. Динамическая пикосекундная голография посредством фотохимического выжигания провала/ Ребане А.К., Каарли Р.К., Саари П.М. // Письма ЖЭТФ.- 1983.- Т.38.- С. 320.

150. Саари П.М. Динамическая пикосекундная голография посредством фотохимического выжигания провала/ Саари П.М., Каарли Р.К., Ребане А.К. // Квантовая электроника.- 1985.- Т. 12.- С. 672.

151. Rebane А.К. Associative sace-and-time domain recall of picosecond light signals via photochemical hole burning holography// Optics Communs.- 1988.-V.65.-P. 175.

152. Bai Y.C. Coherent time-domain data storage with a spread spectrum generated by random biphase shifting/ Bai Y.C., Kachru R. // Opt. Lett.- 1993.- V.18.-P. 1189.

153. Shen X.A. High-speed holographic recording of 500 images in a rare earth doped solid / Shen X.A., Kachru R. // J. Alloys and Compounds.- 1997.- V.250.-P. 435-438.

154. Shen X.A. High-speed holographic recording of 500 images in a rare earth doped solid / Shen X.A., Nguyen A., Perry J.W., Huestis D., Kachru R. // Science.-1997.- V.278.-P. 96.

155. Lin H. Demonstration of 8-Gbit / in.2 areal storage density based on swept-carrier frequency-selective optical memory/ Lin H., Wang Т., Mossberg T.W. // Opt.Lett.- 1995.- V.20.- P. 1658.

156. Zeylikovich I. Terabit speed retrieval of femtosecond accumulated photon echoes/ Zeylikovich I., Bai G., Gorokhovsky A., Alfano R. // Opt.Lett.- 1995.-V.20.- P. 749.

157. Маныкин Э.А. Функциональные методы оптической обработки информации на основе техники фотонного эха / Маныкин Э.А., Захаров С.М., Онищенко Э.В. // М.: РНЦ «Курчатовский институт».- 1989.

158. Kroll S. Photon-echo-based logical processing/ Kroll S., Elman U. // Opt.Lett.- 1993.- V.18.- P. 1834.

159. Mohan R.K. Photon-echo amplification and regeneration for optical data storage and processing/ Mohan R.K., Elman U., Tian M., Luo В., Kroll S. // Journal of Luminescence.- 2000.- V.86.- P. 383.

160. Hopfield I.I. // Proc. Nat. Acad. USA.- 1982.- V.79.-P. 2554.

161. Spano F.C. Understanding dephasing in mixed molecular crystals. II. Semiclassical dephasing and superradiance for hundreds of coupled absorbers // Spano F.C., Warren W.C. // J. Chem. Phys. -1983.- V.90.- P. 6034.

162. Belov M.N. Understanding dephasing in mixed molecular crystals. II. Semiclassical dephasing and superradiance for hundreds of coupled absorbers/ Belov M.N., Manykin E.A. // Optics Communs.- 1991.- V.84.- P.l.

163. Бажанова H.B. Модель оптической нейронной сети на основе фотонного эха с временным кодированием данных / Бажанова Н.В., Калачев А.А., Самарцев В.В. // Изв. РАН, сер. физ.- 2000.- Т.64.- С. 2018.

164. Ollikainen О. / Ollikainen О., Rebane A., Rebane К. // Optical and Quantum Electronics.- 1993.- V.25.- P.5569.

165. Ollikainen О. Terahertz bit-rate parallel multiplication by photon echo in low-temperature dye-doped polymer film / Ollikainen O., Nilsson S., Gallus J., Erni D., Rebane A. // Optics Communs.- 1998.- V.147.- P. 429.

166. Uchikawa K. Femtosecond Accumulated Photon Echo Spectroscopy on a Human Stomach Cancer / Uchikawa K., Okada M. // Laser Physics.- 1995,- V.5.-P. 687.

167. Ganago A.O. Femtosecond Dynamics of Population and Coherence of the S2 Singlet Excited State of Bacteriochlorophyll (the Qx Absorption Band) in vivo and in vitro / Ganago A.O., Parker E.P., Laible P.D. et. al. // Laser Physics.-1995.- V.5.- P. 693.

168. Ксензенко В.И. Химия и технология брома, йода и их соединений / Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С.// М.: 1979.

169. Brown W.G. Hote on the Heat of dissociation of iodine. // Phys. Rev. -1931. V.38. - №15. - P. 709-711.

170. Gerstenkorn S. Atlas du spectre d'absorption de la molecule d'iode / Ger-stenkorn S., Luc P. // Paris, CNRS.-1977.- 98 p.

171. Ельяшевич M.A. Атомная и молекулярная спектроскопия. // М.: Физматлит.- 1962.- 829 с.

172. Захаренко Ю.Г. Ячейка для лазера, стабилизированного по насыщенному поглощению в молекулярном йоде 127 / Захаренко Ю.Г., Павлов П.А., Ткаченко Л.П. // Оптико-механическая промышленность. — 1977. №7. — С. 64-65.

173. Shirly D.A. The Entropy of Iodine. Heat Capacity from 13 to 327 K. Heat of Sublimation 1 / Shirly D.A.Giaque W.F. // J. Am. Chem. Soc. 1959. - V.81. -P. 4778.

174. Cerez P. Stabilite de frequence du laser helium neon comportant une cuve d'iode a parais chaudes / Cerez P., Bennet S. // Coro Acad Ci. — 1978. -AB286. - №4. — P.53-56.

175. Киреев C.B. Дис. Резонансы мощности и частоты в многомодовых He-Ne — лазерах видимого диапазона спектра с внутренними нелинейными поглощающими ячейками. Канд.физ.-мат.наук.// М.: 1986.- 131 с.

176. Бобрик В.И. Отпаянные ячейки нелинейного поглощения для ОКГ на длине волны 339 мкм / Бобрик В.И., Коломник Ю.Д. // Автометрия. — 1975. -№3. С. 139-140.

177. Brewer R.G. Photon echo and optical induction in molecules / Brewer R.G., Shoemaker R.L. // Phys. Rev. Lett. 1971. - V.27. -№10. - P. 631-635.

178. Yevseyev I.V. On the identification of transitions by the photon-echo technique / Yevseyev I.V., Yermachenko V.M., Reshetov V.A. // Phys. Lett. A.-1980.- V. 77.- №2/3.- P. 126-128.

179. Зуйков В.А. Дис. Обращенные световые индукции и эхо.// Канд.физ.-мат.наук. Казань.- 1983.

180. Устройство для анализа поляризации света: А.С. 3983749/31-25 /22/ СССР: МКИ 4G 01 J 4/00.

181. Иващенко П.А. Измерение параметров лазера / Иващенко П.А., Калинин Ю.А., Морозов Б.Н. // М.: Изд-во станд.- 1982. 168 с.

182. Levy D.H. Annal Rev Physical Chemistry/ Levy D.H. // 1980.- V. 31.-P. 197.

183. Misra P. The Entropy of Iodine. Heat Capacity from 13 to 327 K. Heat of Sublimation 1/ Misra P. //PROCEEDINGS OF SPIE.- 2001.-V. 4605.-P. 1.

184. Anderson J.B. Molecular Beams from Nozzle Sources.-In: Molecular Beams and Low Density Gas Dynamics/ Anderson J.B. // Ed. P.P. Wegener.-N.Y.: Dekker.-1974.

185. Соловьев K.H. Спектроскопия порфинов: Колебательные состояния / Соловьев К.Н., Гладков JI.JL, Старухин А.С., Шкирман С.Ф. // Наука и техника, Минск.- 1985.

186. Нечаев С.Ю. / Нечаев С.Ю., Пономарев Ю.Н. // Изв. ВУЗов. Физика.-1973.-№ 11/12.- С.148.

187. Н. Nakatsuka Multiple photon echoes in molecular iodine/ H. Nakatsuka et.al. // Opt. Commun.- 1983.- V.47. №1.- P. 65.

188. Елютин С.О.Теория формирования импульса фотонного (светового) эха/ Елютин С.О., Захаров С.М., Маныкин Э.А. // ЖЭТФ.Т. 76. №3. С. 835845.

189. Евсеев И.В. Исследование влияния формы возбуждающих импульсов на поляризационные свойства фотонного эха / Евсеев И.В., Решетов В.А.// Опт.спектр. 1982. - Т.52. - В.5. - С. 796-799.

190. Carlson N.W. Field-inhibited optical dephasing and shape loocking of photon echoes / Carlson N.W., Babbitt W.R., Bai Y.S., Mossberg T.W. // Opt. Lett. 1984. - V.9. - №6. - P. 232-234.

191. 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.

192. Babbitt W.R. Timedomain frequency collective optical date storage in a solid state material / Babbitt W.R., Mossberg T.W. // Opt. Commun. 1988. -V.65. -№3. - P. 185-188.

193. Елютин C.O. Пространственно-временные корреляции когерентных оптических импульсов в явлении фотонного эха / Елютин С.О. и др. // ЖЭТФ. 1985. - Т.88. - №2. - С. 401-416.

194. Kim М.К. Long-term image storage and phase conjugation by a backward stimulated photon echo / Kim M.K., Kachru R. // J.Opt.Soc.Amer. 1987. - V.4. -№3.-P. 305-308.

195. Kachru R. Optical echoes generated by standing wave fields: Observations in atomic vapors /, Mossberg T.W., Whittaker E., Hartmann S.R. // Opt. Communs. - 1979. - V.31. - №2. - P. 223-227.

196. Feynman R. Quantum mechanical computers // Optics News, February.-1985.-V.ll.- P. 11.

197. Василенко JI.С. Поляризационные эффекты в фотонном эхо молекулярных газов / Василенко Л.С., Рубцова Н.Н. // Тез. докл. IV Всесоюз. сим-поз. по световому эхо и путям его практ. прилож. Куйбышев: КГУ.- 1989,-С. 46.

198. Евсеев И.В. Теория поляризационной эхо-спектроскопии атомов и молекул, взаимодействующих посредством упругих деполяризующих столкновений // Дис. .д-ра физ.-мат. наук. М.- 1987.- 333 с.

199. Волохатюк В.А. Вопросы оптической локации / Волохатюк В.А., Кочетков В.М., Красовский P.P. // М.: Сов.радио.- 1971.

200. Росомахо Ф.В. А.С.649949 СССР. Способ измерения расстояния / Ро-сомахо Ф.В., Беднягин А.А., Эмдин Ф.Э.// Бюл.изобрет.- 1979. №8.

201. Малашин М.С. Основы проектирования лазерных локационных систем // Малашин М.С., Каминский Р.П., Борисов Ю.Б. // М.: Высшая школа.-1983.-207 с.

202. Попов И.И. Прецизионный фазовый светодальнометр с программным управлением / Попов И.И., Чемоданов С.Б., Шатохин В.П. // III Всесоюзная научно-техническая конференция "Метрология в дальнометрии". Тез. докл. — Харьков.- 1988. С. 50-51.

203. Шатохин В.П. Экспериментальные исследования электрооптического дальнометра / Шатохин В.П., Хесед Е.А., Лаврентьев И.В. // Сб. тр. РТИ АН СССР. М. -1984. - С. 132-136.

204. Лукин И.В. Высокоточный дифференциальный лазерный дальнометр / Лукин И.В., Пушкарев Г.Д., Соболь В.В. и др.// Измерительная техника. — 1988.-№5.-С. 15-17.

205. Волконский В.Б. Высокоточные фазовые светодальнометры с использованием микропроцессоров / Волконский В.Б., Попов Ю.В., Чижов С.А. и др. // III Всесоюзная научно-техническая конференция "Метрология в дальнометрии": Тез.докл. Харьков.- 1988. - С. 38-40.

206. Евсеев И.В. Поляризационные свойства фотонного эха при малых площадях возбуждающих импульсов / Евсеев И.В., Ермаченко В.М. // Письма в ЖЭТФ.- 1978.- Т.28.- №11.-С. 689-692.

207. Попов И.И. Световое эхо в парах молекулярного йода и его применение// Дис. .канд. физ.-мат. наук. Казань.- 1990,- 151с.

208. Gordon J.P. Photon echo in gases / Gordon J.P., Wang C.H., Patel C.K.N. // Phys. Rev. 1969.- V.179.- №2.- P. 294-309.

209. Heer C.V. Polarization of photon echoes from SF6 molecules / Heer C.V., Nordstrom PJ. // Phys. Rev. A- Gen. Phys.- 1975.- V.l 1.- №2.- P. 536-548.

210. Василенко JI.C. Изучение релаксационных процессов в газе с помощью когерентных переходных процессов / Василенко Л.С., Рубцова Н.Н. // В кн.: Лазерные системы. Новосибирск: СО АН СССР.- 1982.- С. 143-154.

211. Евсеев И.В. Фотонное эхо на смежных оптически разрешенных переходах / Евсеев И.В., Ермаченко В.М. // ЖЭТФ.- 1979.- Т.77.- №6.- С. 2211ч>2219.

212. Chen У.С. Photon echo relaxation in LaF3:Pr3+ / Chen У.С., Chiang K.P., Hartmann S.R. // Opt. Commun.- 1979.- V. 29.- № 2.- P. 181-185.

213. Nefediev L.A. Optical echo-holography and information processing/ Ne-fediev L.A., Samartsev V. V. // Laser Phys.- 1992.- V. 2.- № 5.- P. 617-652.

214. Нефедъев Л.А. Оптическая эхоголография / Нефедъев Л.А., Самарцев В.В. // Журнал прикл. спектроскопии.- 1993. Т. 57. № 5-6. С. 386-428.

215. Зуев В.Е. Дистанционное оптическое зондирование атмосферы./ Зуев В.Е., Зуев В.В. // СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 232 с.

216. Артемкип Е.Е. Спектральные оптические толщи континентального имморского аэрозоля/ Артемкип Е.Е. // Аэрозольная оптика. Рязань: Изд. РГПИ, 1978. С. 3-16.

217. Нефедъев Л.А. Эхо-голография в вырожденных и многоуровневых системах/ Нефедъев Л.А., Самарцев В.В. // Оптика атмосф. и океана. 1993. Т. 6. № 7. С. 783-799.

218. Warren W.S. Multiple phase-coherent laser pulses in optical spectroscopy/ Warren W.S., Zewail A.H. // J. Chem. Phys. 1983. V. 78. № 5. P. 22792311.

219. Зельдович Б.Я. Обращение волнового фронта/ Зельдович Б.Я., Пили-пецкий Н.Ф., Шкунов В.В. // М.: Наука, 1985. 247 с.

220. Beach R. Incoherent photon echoes/ Beach R., Hartmann S.R. // Phys.

221. Rev. Lett. 1984. V. 53. № 7. P. 663-666.

222. Nakatsuka H. Accumulated photon echoes by using a nonlaser light source/ Nakatsuka H., Wakamiya A., Abedin K.M., Hattori T. // Opt. Lett. 1993. V. 18. № 10. P. 832-843.

223. ЗуевВ.Е. Тепловое самовоздействие лазерных пучков на атмосферных трассах и диагностика их параметров/ ЗуевВ.Е., Аксенов В.П., Колосов В.В. // Оптика атмосф. и океана. 2000. Т. 13. № 1. С. 32-45.

224. Nonlinear optical waves/ Maimist'ov A.I., Basharov A.M.// London: Klu-wer Academic Publishers, 1999. 655 p.

225. Евсеев И.В. Поляризационные свойства фотонного эха при малых площадях возбуждающих импульсов/ Евсеев И.В., Ермаченко В.М. // Письма в ЖЭТФ. 1988. Т. 28. № 11. С. 689-692.

226. Евсеев И.В. Фотонное эхо при малых площадях возбуждающих импульсов/ Евсеев И.В., Ермаченко В.М. //ЖЭТФ. 1979. Т. 76. № 5. С. 1538 -1546.