Исследование нелинейных оптических явлений в парах калия при наличии буферного газа

Нелинейные оптические явления в газообразных средах исследуются начиная с первой половины шестидесятых годов. За двадцать лет было открыто и исследовано большое количество нелинейных явлений. Например, вынужденное комбинационное рассеяние на электронных уровнях атомов, трехфотонное рассеяние, генерация третьей гармоники, самоиндуцированная прозрачность, световое эхо, светоиндуцированный дрейф атомов и молекул и др. (см. работы [1−7]). Развитие техники лазеров и появление перестраиваемых по длинам волн источников когерентного излучения значительно расширили возможности изучения как линейных, так и нелинейных оптических явлений. Эти исследования привели к созданию новых направлений в спектроскопии. Например, спектроскопия без допплеровского уширения [8−9], спектроскопия насыщения поглощения [10], активная спектроскопия комбинационного рассеяния [II] и др.

В последние годы вновь возрос интерес к нелинейным оптическим явлениям в атомарных средах [12−16] .

Большой интерес представляют исследования вынужденных явлений в атомарных парах металлов в присутствии столкновений. Отметим, что в настоящее время известны лишь несколько работ, где наблюдались вынужденные явления в парах металлов в условиях столкновений [Г7−18]. Практически отсутствуют работы по исследованию влияния столкновений на протекание процесса вынужденного электронного комбинационного рассеяния (ВЭКР) в парах щелочных металлов.

Настоящая диссертационная работа посвящена исследованию влияния буферного газа на нелинейные оптические процессы, происходящие в парах калия.

Впервые зарегистрированы и исследованы вынужденные излучения на резонансной линии Di (ВРИ) и вынужденное электронное комбинационное рассеяние (ВЭКР (стоксовая компонента) в парах калия в присутствии буферного газа. Исследованы зависимости этих процессов от давления буферного газа и паров калия, частоты и интенсивности возбуждающего излучения.

Показано, что нижние энергетические уровни атомов щелочных металлов при наличии столкновений с атомами буферного газа могут работать в качестве трехуровневой лазерной системы.

Недавно в работе [19] были обнаружены аналогичные процессы на другом щелочном атоме — натрия в присутствии буферного газа гелия.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения.

1. Бадалян Н. Н., йрадян В.А., Мовсесян М. Е, Вынужденное рассеяние в парах рубидия, — Письма в ЖЭТФ, 1968, т.8, вып. 10, с.518−520.

2. Wcu-d ХР. avul NeioG.H.C O’Neal TUt-ol MoMmoviXo GeneW’tToit Ш Gases ^ Focused Uisefbeam, — PK^s. Reu-. 1⁹⁶⁹, if.^ЪЪ, no. 1, p. 57−72.

3. Полуэтков И. А., Попов Ю. М., Ройтберг B.C. Эффект самоиндуцированной прозрачности.- УШН, 1974, т.114, вып, 1, с. 97−131.

4. Самарцев В. В. Световое эхо в газах.- Укр.физ.журнал, 1969, т.14, C. I045-I046.

5. Летохов B.C., Чеботаев B.C. Резонансные явления при насыщении поглощения лазерным излучением.-УФН, 1974, т. И З, с.385−434.

6. Ахманов А., Коротеев Н. И. Спектроскопия рассеяния света и нелинейная оптика, нелинейнооптические методы спектроскопии комбинационного и рэлеевского рассеяния.-УФН, 1976, т.123, вып. З, с.404−474.

7. БончБруевич A.M., Пржибельский Г., Хромов В, В. Нелинейные оптические явления в системе соударяющихся а. томов, Ш С, 1980, т. ХХХШ, вып. б, с.980−1003.

8. Атутов СП., Плеханов A.И., Шалагин A.M. Сверхсветимость на резонансном переходе атомов N a при оптическом возбуждении, — Оптика и спектроскопия, 1984, т.56, вып. 2, с.215−221.

9. Мовсесян М. Е., Овакимян Т. О. ВЭКР и ВРИ в парах калия при наличии столкновительной релаксации, — Труды У Н Вавиловской конференции, ч.1, Новосибирск, 1982, с.134—137.

10. Глушко Б. А., Мовсесян М. Е., Овакимян Т. О. Исследование процессов вынужденного комбинационного рассеяния и вынужденного резонансного излучения в парах калия, — Оптика и спектроскопия, 1982, т.52, вып.4, с. 762.

11. Мовсесян М. Е., Овакимян Т. О., Икавонян С В. Исследование вынужденных процессов вблизи D линий атома калия в присутствии буферного газа. Тезисы докладов XI Всесоюзной конференции КНО, Ереван, 22−25 ноября, 1982, ч.1, с.342−343.

12. Дабагян А. А., Мовсесян М. Е., Овакимян Т. О., Шавонян В, Вынужденные процессы в парах калия в присутствии буферного газа.- ЖЭТФ, 1983, т.85, вып.4(10), с.1203−1208.

13. Дабагян А. А., Мовсесян М. Е., Овакимян Т. О, ПЬлавонян С В. Развитие во времени вынужденных резонансных процессов в парах калия при наличии столкновений, — Изв, АН СССР, — I l l сер.физ., 1983, т .47, № 8, с.1609−1612.

14. Арутюнян В. М.,. Бадалян Н. Н., Ирадян В. А., Мовсесян М. Е. Некоторые нелинейные оптические эффекты в парах калия. ЖЭТФ, 1970, т .58, ВЫП.1, с.37−44.

16. D (XHiC Sv ouvU YatvivS. PoiaJrUeJi ^'hujutai^ RaAWZA.

17. Дрампян P.X., Мовсесян М. Е. Исследование вынужденного электронного комбинационного рассеяния света на магнитных подуровнях атомов калия.- ЖЭТФ, 1978, т.74,вып. 4, C. I208-I2I4.

18. Королев Ф. А., Мартынов В. В., Одинцов В. И., Фахми А. О. Исследование вынужденного и параметрического излучения в парах рубидия при двухфотонном возбуждении уровней 3/2 5/2 ^ '^'^½•" Оптика и спектроскопия, 1976, т. 40, ВЫП.6, C. I043-I049.

19. Королев i.A., Одинцов В, А., Фахми А. О. Резонансное ВКР в парах рубидия в инфракрасной обла. сти спектра.- Оптика и спектроскопия, 1976, т.40, вып. З, с.423−429.

20. Знаменский Н. В., Одинцов В. И. Экспериментальное исследование инфракрасного ВКР в парах рубидия при возбуждении излучением с перестраиваемой частотой, — Оптика и спектроскопия, 1983, т.54, ВЫП.1, с.86−99.

21. LcmJW v., HoMAUi D. CSattM-ati-on, смш wMJmi Ое1"смпо" — oL.

22. Мовсесян М. Е. ВЭКР в газах.- В сб. «Современные пробле- - измы спектроскопии комбинационного рассеяния света», под ред. М. М. Сушинского, М: Наука, 1978, с. 232.

26. Кирин Ю. М., Попов Ю. Н., Раутиан Г., Саханов В, П., Черноброд Б. М. В кн. «Нелинейные процессы в оптике», вып. З, Новосибирск, Наука, 1973, с. 172.

28. Мовсесян М. Е., Овакимян Т. О. Вынз^ жденное ультрафиолетовое излучение в парах калия.- Доклады АН Арм. ССР, 1977, T. LXiy, № 2, C. I0I-I03. 4 7. «Wln/ne J. J-j Soi-o)(Strv P.p. Obhcdb Picmbed SilmuiaieJ Emission.

29. Глазов B.H., Мовсесян М. Е., Саркисян Г. С. Взаимодействие излучения рубинового лазера с парами таллия.- Квантовая электроника, 1982, т.9,И, с.1923;1925. — 114 ;

30. Wkt-tb XC, fcokob J. a-yui Неи. о1ек"о^ DOftlcaiU ptanpeol Atomlo «Пихиилм Lase<-.- IEEE, J. Qw-cudr. Electa., ^1982^ •V-. QE.18,ru).5, p. 520−522.

31. Wf-ts M. arJ Uwis E.L. Cwss sedieyn& -^ SoAiu, rA ^ n e — atows.-JPk^.b: A+ow.Mofec.P/v^s.,>l962.-yJ5,no.47,p.UB-L6<6.

33. Белостоцкий Б.P., Любавский Ю. В., Овчинников В. М. Основы лазерной техники, М.: Советское радио, 1972, 408с.

34. Несмеянов А. Н. Давление пара химических элементов, — М.: АН СССР, I96I, 39бс.

35. Гаспарян С, С, Дабагян А. А. Измеритель энергии излзгчения импульсных ОКГ.- Изв. АН Арм. ССР, сер.физ., 1980, т.15, вып.6, 0,462−464. 4 iJhetotal Mom. M^U'Pk^s, iQdO, iyJ3, no.9, p. mS'^S57.

37. Ярив А. Квантовая электроника и нелинейная оптика, М.: Советское радио, 1973, 455с.

38. Беретецкий В. Б., Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П. Релятивисткая квантовая теория, ч.1, М.: Наука, 1968, 480с.

39. Тер-Микаелян М.Л., Меликян А. О. Релеевское и комбинационное рассеяние в поле интенсивной волны.- ЖЭТШ, 1970, т.58, вып.1, с.281−290.

40. Герцберг Г. Спектры и строение дв^гхатомных молекул, М.: Иностранная литература, 1949, 404с.

42. Pascal J., ТамЛе^1амаие J-^iXiei no (ecutaA- «W/viS o-^ D-. GO, no.6, p. 2172−2289.

43. Феофилов П. П. Поляризованная люминесценция атомов, молекул и кристаллов, Физматгиз, М: 1959, 288с. '^•iU—,.