УДК: 535.2

Динамика предельно коротких оптических солитонов в системе несимметричных квантовых объектов

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Сазонов С.В., Устинов Н.В. Динамика предельно коротких оптических солитонов в системе несимметричных квантовых объектов // Оптический журнал. 2007. Т. 74. № 11. С. 12–16.

Sazonov S.V., Ustinov N.V. Dynamics of ultrashort optical solitons in a system of nonsymmetric quantum objects [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2007. V. 74. № 11. P. 12–16.

Ссылка на англоязычную версию:

S. V. Sazonov and N. V. Ustinov, "Dynamics of ultrashort optical solitons in a system of nonsymmetric quantum objects," Journal of Optical Technology. 74 (11), 730-733 (2007). https://doi.org/10.1364/JOT.74.000730

Аннотация:

Теоретически исследовано распространение предельно короткого лазерного импульса, состоящего из обыкновенного и необыкновенного компонентов, в системе анизотропных квантовых центров. Рассмотрение проведено без использования предположения о малой плотности квантовых центров и ограничений на дипольные моменты переходов. Показано, что если спектральная ширина импульса много больше частоты квантовых переходов, то динамика его обыкновенной составляющей подчиняется модифицированному уравнению синус-Гордона, относящемуся к классу интегрируемых моделей. Построены солитонные решения данного уравнения и проведена их классификация. В зависимости от длительности солитона возможны решения в виде 2р-импульсов (кинков и антикинков) или 0р-стационарных бегущих импульсов (нейтральных кинков), не имеющих соответствия в изотропном случае. Изучено поведение среды при прохождении солитонов различных типов.

Благодарность:

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 05-02-16422).

Коды OCIS: 190.5530, 260.1180, 260.6580

Список источников:

1. Auston D.H., Cheung K.P., Valdmanis J.A., Kleinman D.A. Cherenkov radiation from femtosecond optical pulses in electro-optic media // Phys. Rev. Lett. 1984. V. 53. P. 1555- 1558.

2. Sutter D.H. et al. Sub-6-fs pulses from a SESAM-assisted Kerr-lens modelocked Ti: sapphire laser: At the frontiers of ultrashort pulse generation // Appl. Phys. B: Lasers Opt. 2000. V. 70. S5-S12.

3. Loyo-Maldonaldo V. et al. Generation of ultrashort electrical pulses in semiconductor waveguides // IEEE Photon. Technol. Lett. 2003. V. 15. P. 428-430.

4. Беленов Э.М., Назаркин А.В. Решения уравнений нелинейной оптики без использования приближения медленно меняющихся амплитуд и фаз // Письма в ЖЭТФ. 1990. Т. 51. С. 252-255.

5. Casperson L.W. Few-cycle pulses in two-level medium // Phys. Rev. A. 1998. V. 57. P. 609-621.

6. Agrotis M., Ercolani N.M., Glasgow S.A., Moloney J.V. Complete integrability of the reduced Maxwell-Bloch equations with permanent dipole // Physica D. 2000. V. 138. P. 134-162.

7. Заболотский А.А. Усиление предельно коротких импульсов в оптической среде // ЖЭТФ. 2002. Т. 121. С. 1012-1027.

8. Маймистов А.И., Капуто Дж.-Ги. Предельно короткие электромагнитные импульсы в резонансной среде, обладающей постоянным дипольным моментом // Опт. и спектр. 2003. Т. 94. С. 275-280.

9. Сазонов С.В. Эффекты резонансной прозрачности в анизотропой среде с постоянным дипольным моментом // ЖЭТФ. 2003. Т. 124. С. 803-819.

10. Сазонов С.В., Устинов Н.В. Режимы резонансной прозра чности в условиях синхронизма длинных и коротких волн // ЖЭТФ. 2005. Т. 127. С. 289-307.

11. Елютин С.О. Динамика предельно короткого импульса в штарковской среде // ЖЭТФ. 2005. Т. 128. С. 17-29.

12. Сазонов С.В., Устинов Н.В. Импульсная прозрачность анизотропных сред со штарковским расщеплением уровней // Квантовая электроника. 2005. Т. 35. С. 701-704.

13. Демиховский В.Я., Вугальтер Г.А. Физика квантовых низкоразмерных структур. М.: Логос, 2000. 178 с.

14. Eilbeck J.C., Gibbon J.D., Caudrey P.J., Bullough R.K. Solitons in nonlinear optics. I. A more accurate description of the 2р pulse in self-induced transparency // J. Phys. A. Math. Nucl. Gen. Phys. 1973. V. 6. P. 1337-1347.

15. Заболотский А.А. Динамика продольно-поперечной акустической волны в кристалле с парамагнитными примесями // Письма в ЖЭТФ. 2002. Т. 76. С. 709-713. 16. Kruskal M.D. The Korteweg-de Vries equation and related evolution equations // Lect. Appl. Math. 1974. V. 15. P. 61-83.

16. Chen H.H. General derivation of Ba..cklund transformations from inverse scattering problems // Phys. Rev. Lett. 1974. V. 33. P. 925-928.

17. Nakamura A. Exact multi-soliton solutions of the modified sine-Gordon equation // J. Phys. Soc. Japan. 1980. V. 49. P. 1167-1170.

18. Борисов А.Б., Зыков С.А. Одевающая цепочка дискретных симметрий и размножение нелинейных уравнений // ТМФ. 1998. Т. 115. С. 199-214.

19. Захаров В.Е., Манаков С.В., Новиков С.П., Питаевский Л.П. Теория солитонов: метод обратной задачи. М.: Наука, 1980. 319 с.

20. Лэм Дж.Л. Введение в теорию солитонов. М.: Мир, 1983. 294 с.

21. Kocinac S., Iconic Z., Milanovic V. The influence of permanent dipole moments on second harmonic generation in asymmetric semiconductor quantum wells // Optics Commun. 1997. V. 140. P. 89-92.