Способ получения самоиндуцированной прозрачности резонансно поглощающих сред

Союз Советских Социалистических РеспублинОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл 3 601 Б 21/62 // Н 01 Б 3/09 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 3(11230(72) Авторы изобретения Р.А.Власов Ордена Трудового Красного Знамени институтфизики АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САМОИНДУЦИРОВАННОИ ПРОЗРАЧНОСТИ РЕЗОНАНСНО ПОГЛОЩАЮЩИХ СРЕД1Изобретение относится к области квантовой электроники, физической оптики, оптоэлектроники и может найти применение в тех областях науки и техники, где необходима дисКриминация, 5 формирование, расщепление сканирующих пучков и т.д,Известен способ получения самоиндуцированной прозрачности резонансно поглощающих сред путем пропускания через резонансную среду импульсов когерентного излучения 1,1 . Ближайшим техническим решением является способ получения самоиндуцированной прозрачности резонансно поглощающих сред путем пропускания когернтного излучения через среду, заключающийся в Фом, что излучение про-. пускается импульсами длительностью 20 меньше времени поперечной .Релаксации 2),Однако существующие способы получения самоиндуцированной прозрачности не позволяют без поглощения про пускать через резонансно поглощающую среду квазинепрерывное когерентное излучение или импульсы когерентного излучения, длительность которых больше времени поперечной релаксации. 30 2Целью настоящего изобретения является расширение диапазона длительностей пропускаемых импульсов когерентного излучения, длительность которых может быть больше времени поперечной релаксации.Поставленная цель достигается тем, что пучком когерентного излучения сканируют по поверхности резонансно поглощающей среды с конечной скоростью, причем отношение диаметра пучка кскорости сканирования меньше времени поперечной релаксации и распределение поля в пучке такое, что площадь граничного импульса, создаваемого сканирующим пучком, больше порогового значения, равного я.Чертеж иллюстрирует предлагаемый способПример. Исследовали прохождение плоского пучка когерентного света через резонансно поглощающую среду (см. чертеж), Пучок 1, падающий иэ вакуума на резонансную среду, сканируют со скоростью Ч вдоль координатной оси Х, причем пучок ограничен преимущественно по этой координате, 2 - рез нансная среда, 3 - поле в среде, в которое трансформировался пучок, 4 - вышедший из резонансной среды пучок,сканирующий со скоростью Ч вдоль координаты Х, и сдвинутый относительноисходного на интервал, определяемыйпараметрами среды и излучения.При сканировании пучка вдоль осиХ резонансная среда получает импульсное воздействие, при этом падающийвнучок трансформируется в резонанснойсреде в поле типа неоднородных нелинейных волн импульсного характерасолитонов (или 2 Я -импульсов)длякоторых скорости равных фаз и равныхамплитуд в отличие от известного способа имеют разные направления,Импульсные нелинейные волны такого типа как раз и позволяют пропускать сканирующиепучки, поскольку по 5следние фактически представляют собойнеоднородные импульсные волны в вакууме.Ясно, что при сканировании пучкомпо поверхности длительность импульсного воздействия 7, определяется диаметром пучка Р и скоростью сканированияч, т,е. 7 =Р/ч,Для сохранения когерентности взаимодействия поля и резонансно поглрщающей среды необходимо условие 7(7, где 7 - время поперечнойрелаксации среды, т,е.- (Т3Ч 1Если по поверхности среды сканировать пучком с граничным распределени- ем поля Я (Х) в сопутствующей системе координат, то в лабораторной системе координат создается граничныйимпульс с огибающей Е(х-уС),так как З 5обе системы координат связаны преобразованиемХ = Х + ч 1/1 -время, чВ - скорости света,Этот импульс выполняет ту же функцию, что и начальный импульс в известном способе получения вамоиндуцированной прозрачности, поэтому площадьграничного импульса воздействия должна быть больше порогового значенияравного Т:Ц фф гР о459= -Е(х-й)сИ = -Цх)сКх а згде Ю-допольный момент перехода двух.уровневой резонансной среды; Ь Ж/2 У,где Ь - постоянная Планка. 50 В качестве резонансно-поглощающих сред в способе использовались твердые диэлектрики (рубин) при гелиевых температурах, пары щелочных металлов и молекулярные газы (БГ), у которых сравнительно великр времена пперечной релаксации: Т 10- 10 с.- .Уе Для пропускания без поглощения через эти среды при диаметре пучка Р 10" см итерзал скоростей сканирования Ч-10 см/с. Требования в отношении пороговых значений полей вытекают из условия Я ,- У , и приближенные значения пороговых интенсивностей легко получить,аппроксимируя Е (Х) постоянной в пределах диаметра пучка. Для способа значения пороговых потоков Х лежат в интервале: И 1-10 вт/смТаким образом, способ позволяет без поглощения пропускать длинные импульсы излучения и может найти применение при создании различных оптоэлектронных устройств сканирующего типа, когда используется дискриминация, формирование, расщепление пучков и т.д.Формула изобретенияСпособ получения самоиндуцирован,ной прозрачности резонансно поглощающих сред путем пропускания когерентного излучения через среду, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона длительностейпропускаемых импульсов, пучком когерентного излучения сканируют по поверхности среды с конечной скоростью,причем отношение диаметра пучка к скорости сканирования меньше времени поперечной релаксации, а распределейиеполя в пучке такое, что площадь граничного импульса, создаваемого сканирующим пучком, больше порогового значения равногоТ,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Я. . Мс, СаГ 3, Е.Ь,Налип, Яе 1 ЕпЖсей Тгапзрагепсу Ьу Рп 1 зед Сойе-,гепг. А 1 дМ, РЬуз кеч. е 1, ч, 18,р,908, 1987.Я Ме Са 11, Е.Д,. На)п.Яе 1 Е Ьйцсес 1 Тгапзрагепсу. РЬуз Веч.,183, 457, 1969.792110Составитель С.Соколова Редактор Н.Коляда Техред Е,Гаврилешко Корректор С,Шекмар Заказ 9420/41 Тираж 1019 Подписное ВНИИХИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий11.3035, 1 фосква, Ж, Раушская наб., д.4/5 филиал ППППатент, г.ужгород, ул.Проектная, 4