Оптическая бистабильность

Cтраница 1

Предсказания, полученные на основе модели теории катастроф для экспериментальных данных на ( Бонифаций и Луджато / 5 /, Гил-мор и Нардуччи. [1]

Оптическая бистабильность наблюдалась в натриевых парах в отсутствие накачки; пары находились в полости Фабри - Перо при давлении от Ю-4 до 10 - 5 мм. Переданная амплитуда равна ( а) 3 а, а падающая а. Следовательно, можно сравнить рис. 15.5 с предсказанием, сделанным на основе катастрофы сборки, нанося значения ( X a / s) 2, пропорциональные переданной мощности ( ( a) s а) 2, против значений а2, пропорциональных падающей мощности. [2]

Оптическая бистабильность является тем удивительным явлением, которое основано как на кооперативной природе взаимодействия между группой атомов и полем, так и на сильной нелинейности взаимодействия. При определенных обстоятельствах распространение света через резонансную среду может проявлять как бистабильное поведение, так и гистерезис, так что среда оказывается либо просветляющейся, либо поглощающей. [3]

Оптическая бистабильность может быть получена также в электрооптическом амплитудном модуляторе, на кристалл которого подается сигнал обратной связи, пропорциональный интенсивности прошедшего света. На рис. 8.16 схематически показано, как действует такое устройство. [4]

Схема экспериментального устройства для исследования оптической бистабильиости. [5]

Явление оптической бистабильности, по-видимому, может найти разнообразные применения в оптических устройствах важного прикладного значения. Поэтому мы остановимся на этом явлении и довольно подробно изложим его теорию. Рассмотрим экспериментальную схему, представленную на рис. 9.1. Когерентное световое излучение лазера ( поле Ef) падает на зеркало, от зеркала частично отражается, а частично проходит в среду. Здесь оно распространяется в виде волны Е1 и достигает второго зеркала. Затем тоже частично отражается ( Е2), а частично выходит из системы. Нас интересует, как связано поле Ет прошедшей волны с полем Et на входе. В дальнейшем будем считать, что резонатор Фабри-Перо, изображенный на рис. 9.1, настроен в резонанс ( или почти в резонанс) с полем EI падающей волны. Качественно новые явления могут возникать, если резонатор заполнен веществом, для которого поле падающего света оказывается резонансным или почти резонансным. В отличие от обычного случая лазера, активное вещество которого некогерентно накачивается извне, в нашем случае в отсутствие когерентного поля EI вещество находилось бы в основном состоянии. [6]

Теоретическая зависимость между величинами. [7]

Для демонстрации абсорбционной оптической бистабильности резонансная среда помещается между зеркалами интерферометра Фабри - Перо, настроенного на частоту атомного перехода, и через интерферометр пропускается внешний, резонансный среде, световой пучок. Следовательно, система похожа на лазер, за исключением того, что в ней нет дополнительного механизма оптической накачки. [8]

В случае чисто дисперсионной оптической бистабильности действует совсем иной механизм. Если атомная расстройка и расстройка резонатора одного знака, то при возрастании поля падающего света нелинейный показатель преломления изменяет эффективную оптическую длину резонатора в сторону резонанса. В результате увеличивается внутреннее поле, которое еще сильнее сдвигает эффективную частоту резонатора со сос - ххг ( X) к частоте падающего поля, и так происходит до тех пор, пока не будет достигнут резонанс, так что 1Т I. Если же система находится на ветви с большим пропусканием и интенсивность падающего света уменьшается, то внутреннее поле уже является достаточно сильным для поддержания резонанса, что опять дает гистерезис. [9]

Зависимость амплитуды прошедшей световой волны от амплитуды падающей волны в оптическом бистабильном устройстве при трех различных значениях кооперативного параметра с. Из. [10]

В обычной модели поглощательной оптической бистабильности рассматривается газ двухуровневых атомов в резонаторе Фабри - Перо. На атомы действует некогерентная оптическая накачка и когерентный инжектируемый лазерный пучок. Кроме того, предполагается, что частота лазерной волны в точности совпадает с резонансной частотой двухуровневых атомов. [11]

Джозефсона и приборы, основанные на эффекте оптической бистабильности. [12]

Небольшая по объему глава 9 посвящена теории оптической бистабильности - направлению, которое развивается необычайно стремительно. Возникновение бистабильности изучается на модельной задаче, в которой волна распространяется внутри замкнутого контура, состоящего из непрозрачных и полупрозрачных зеркал. В одном из плеч контура находится ячейка с нелинейной активной средой. Проведено рассмотрение и для более общего случая с произвольной восприимчивостью среды. Подчеркнем, что оптическая бистабильность рассматривается в настоящее время как идейная основа будущего оптического компьютера, новых полностью оптических систем обработки информации с использованием дискретной логики. В главах Ю и И излагается последовательная квантовая теория лазера. [13]

В частности, в тексте я лишь упомянул об оптической бистабильности, а сейчас это уже развитый и технически важный раздел. Другой пример активно развиваемых идей - использование теории динамического хаоса в квантовой электронике. Развитие сверхточных измерений, например для детектирования гравитационных волн, и систем оптической обработки информации привели лазерные эксперименты к тому пределу, где на поведении наблюдаемых величин сказываются фундаментальные квантовые флуктуации. [14]

В д / 3 - Уравнение (9.60) пригодно для описания оптической бистабильности некоторых материалов, например ( в определенном приближении) среды с нелинейностью Керра. [15]

Страницы: 1 2 3