ITMO
en/ en

ISSN: 1023-5086

en/

ISSN: 1023-5086

Научно-технический

Оптический журнал

Полнотекстовый перевод журнала на английский язык издаётся Optica Publishing Group (ранее OSA) под названием “Journal of Optical Technology“

Подача статьи Подать статью
Больше информации Назад

DOI: 10.17586/1023-5086-2018-85-11-08-18

УДК: 538.9

Некоторые проблемы теоретической лазерной физики: от пичковой генерации к экстремальной и топологической лазерной оптике

Ссылка для цитирования:

Розанов Н.Н. Некоторые проблемы теоретической лазерной физики: от пичковой генерации к экстремальной и топологической лазерной оптике // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 11. С. 8–18. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-11-08-18

 

Rozanov N.N. Some problems of theoretical laser physics: from beam generation to extremal and topological laser optics [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2018. V. 85. № 11. P. 8–18. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2018-85-11-08-18

Ссылка на англоязычную версию:

N. N. Rozanov, "Some problems of theoretical laser physics: from beam generation to extremal and topological laser optics," Journal of Optical Technology. 85(11), 663-670 (2018). https://doi.org/10.1364/JOT.85.000663

Аннотация:

Представлены краткий обзор теоретических исследований в Государственном оптическом институте и более подробное изложение недавних результатов в области теоретической лазерной физики и нелинейной оптики. Наиболее детально прослежено развитие теоретических представлений о бистабильности в пространственно распределенных оптических системах, вплоть до последних результатов по трехмерным топологическим лазерным солитонам и предельно коротким лазерным импульсам.

Ключевые слова:

лазерная физика, экстремальная нелинейная оптика, оптическая бистабильность, диссипативные оптические солитоны, предельно короткие импульсы

Благодарность:

Автор благодарен всем коллегам и особенно С.В. Федорову за многолетнюю совместную работу. Исследования лазерных топологических солитонов поддержаны грантом РНФ 18-12-00075.

Коды OCIS: 140.0140, 190.0190, 260.0260, 320.0320

Список источников:

1. Обреимов И.В. Дмитрий Сергеевич Рождественский // Труды ГОИ им. С.И. Вавилова. 1974. Т. 42. № 175. С. 3–30.
2. Игнатовский В.С. Связь между геометрической и волновой оптикой и дифракция гомоцентрического пучка // Труды ГОИ. 1920. Т. 1. № 3. С. 1–30.
3. Игнатовский В.С. Дифракция объектива при любом отверстии // Труды ГОИ. 1919. Т. 1. № 4. С. 1–36.

4. Игнатовский В.С. Дифракция параболического зеркала при любом отверстии // Труды ГОИ. 1920. Т. 1. № 5. С. 1–30.
5. Фок В.А. Исследование В.С. Игнатовского. Связь между геометрической и волновой оптикой и дифракция гомоцентрического пучка. (Новое изложение). Исследование В.С. Игнатовского. Дифракция объектива при любом отверстии. (Новое изложение) // Труды ГОИ. 1924. Т. 3. № 27. С. 1–51.
6. Фок В.А. Приближенный способ решения квантовой задачи многих тел // Труды ГОИ. 1931. Т. 5. № 51. С. 1–28.
7. Фок В.А. Применение обобщенного способа Хартри к атому натрия // Труды ГОИ. 1931. Т. 5. № 51. С. 29–39.
8. Груздев П.Ф., Шерстюк А.И. Влияние идей В.А. Фока на развитие работ по теоретической атомной спектроскопии в Государственном оптическом институте // Труды ГОИ. 1978. Т. 43. № 177. С. 80–87.
9. Старостин Н.В., Онопко Д.Е. Влияние идей В.А. Фока на развитие работ по теоретической спектроскопии конденсированных сред // Труды ГОИ. 1978. Т. 43. № 177. С. 88–93.
10. Андреев А.А. Сверхсильный свет (достижения и перспективы) // Оптический журнал. 2018. Т. 85. № 11. С. Этот выпуск (к 100-летию ГОИ).
11. Розанов Н.Н., Тулуб А.В. К теории эффекта Зеемана в газовых лазерах // ДАН СССР. 1965. Т. 165. № 6. С. 1280–1283.
12. Розанов Н.Н., Тулуб А.В. О теории возмущений для поляризации в резонансных средах // ДАН СССР. 1968. Т. 181. № 4. С. 830–832.
13. Белоусова И.М., Винокуров Г.Н., Данилов О.Б., Розанов Н.Н. Взаимодействие типов колебаний в газовом ОКГ с резонатором со сферическими зеркалами // ЖЭТФ. 1967. Т. 52. № 5. С. 1146–1156.
14. Розанов Н.Н., Винокуров Г.Н., Данилов О.Б. О фазовых соотношениях в зоне захвата кольцевого лазера // Опт. спектр. 1967. Т. 23. № 4. С. 624–626.
15. Винокуров Г.Н., Галактионова Н.М., Егорова В.Ф., Мак А.А., Седов Б.М., Ханин Я.И. Пичковая структура излучения твердотельного лазера // ЖЭТФ. 1971. Т. 60. № 2. С. 489–499.
16. Розанов Н.Н. О пульсациях излучения лазера с частотной дисперсией // ЖЭТФ. 1972. Т. 63. № 6. С. 2033–2042.
17. Розанов Н.Н. О кинетике твердотельного лазера с дополнительным движущимся зеркалом // Квант. электрон. 1974. Т. 1. № 10. С. 2143–2147.
18. Erneux T., Javaloyes J., Wolfrum M., Yanchuk S. Introduction to focus issue: Time-delay dynamics // Chaos. 2017. V. 27. P. 114201.
19. Беспалов В.И., Таланов В.И. О нитевидной структуре пучков света в нелинейных жидкостях // Письма в ЖЭТФ. 1966. Т. 3. № 12. С. 471–476.
20. Розанов Н.Н., Смирнов В.А. Распад ограниченных лазерных пучков в нелинейной среде // ЖЭТФ. 1976. Т. 70. № 6. С. 2060–2073.
21. Розанов Н.Н., Смирнов В.А. Мелкомасштабная самофокусировка лазерного излучения в усилительных системах // Квант. электрон. 1980. Т. 7. № 2. С. 410–419.
22. Высотина Н.В., Розанов Н.Н., Смирнов В.А. О неустойчивости распространения нелинейных поверхностных волн // Письма в ЖТФ. 1984. Т. 10. № 19. С. 1206–1209.
23. Rosanov N.N. Vector solitons of a Bose-Einstein condensate in a dynamical trap // Phys. Rev. A. 2014. V. 89. P. 035601.
24. Розанов Н.Н., Высотина Н.В. Солитон в стационарной и динамической ловушках // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 100. № 8. С. 566–569.
25. Rosanov N.N., Vysotina N.V. Fermi-Ulam problem for solitons // Phys. Rev. A. 2015. V. 91. № 1. P. 013622.
26. Rosanov N.N., Vysotina N.V. Recurrence for motion of solitons of the Bose-Einstein condensate in a dynamic trap // JOSA B. 2015. V. 32. № 5. P. B20–B24.
27. Розанов Н.Н., Высотина Н.В. Левитирующий солитон конденсата Бозе–Эйнштейна // ЖЭТФ. 2016. Т. 150. № 1. С. 60–68.
28. Розанов Н.Н. Четырехволновые взаимодействия излучения в вакууме // ЖЭТФ. 1993. Т. 103. № 6. С. 1996–2007.
29. Розанов Н.Н. О самовоздействии интенсивного электромагнитного излучения в электрон-позитронном вакууме // ЖЭТФ. 1998. Т. 113. № 2. С. 513–520.
30. Koga J.K., Bulanov S.V., Esirkepov T.Zh., Pirozhkov A.S., Kando M., Rosanov N.N. Possibility of measuring photonphoton scattering via relativistic mirrors // Phys. Rev. A. 2012. V. 86. № 5. P. 053823.
31. Розанов Н.Н., Сочилин Г.Б. Релятивистские эффекты первого порядка в электродинамике сред с неоднородной скоростью движения // УФН. 2006. Т. 176. № 4. С. 421–439.
32. Розанов Н.Н., Сочилин Г.Б., Данилов О.Б. Невзаимные волноводы и линзы на основе эффекта Френеля–Физо // Опт. спектр. 2003. Т. 95. № 6. С. 908–910.

33. Розанов Н.Н. Преобразование электромагнитного излучения на движущихся неоднородностях среды // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 88. № 8. С. 577–580.
34. Розанов Н.Н. Преобразование электромагнитного излучения на быстро движущихся неоднородностях прозрачной среды // ЖЭТФ. 2009. Т. 135. № 1. С. 154–163.
35. Высотина Н.В., Розанов Н.Н. Попутное отражение света от движущейся неоднородности // Письма в ЖЭТФ. 2011. Т. 93. № 6. С. 341–345.
36. Розанов Н.Н. Сверхсветовой параметрический эффект Доплера в диэлектриках и в электрон-позитронном вакууме // Письма в ЖЭТФ. 2012. Т. 95. № 12. С. 689–692.
37. Розанов Н.Н. Досветовой и сверхсветовой параметрические эффекты Доплера при отражении света от движущейся плавной неоднородности среды // ЖЭТФ. 2012. Т. 142. № 6(12). С. 1101–1107.
38. Буланов С.В., Есиркепов Т.Ж., Кандо М., Пирожков А.С., Розанов Н.Н. Релятивистские зеркала в плазме — новые результаты и перспективы // УФН. 2013. Т. 183. № 5. С. 449–486.
39. Красильников В.Н. Параметрические волновые явления в классической электродинамике. СПб.: Издательство С.-Петербургского университета, 1996. 300 с.
40. Розанов Н.Н., Мацковский А.А., Малевич В.Л., Синицын Г.В. О параметрическом возбуждении поля в резонаторе с осциллирующими зеркалами // Опт. спектр. 2015. Т. 119. № 1. С. 93–95.
41. Розанов Н.Н., Федоров Э.Г., Мацковский А.А. Параметрическая генерация излучения в динамическом резонаторе с частотной дисперсией // Квант. электрон. 2016. Т. 46. № 1. С. 13–15.
42. Розанов Н.Н. Невидимость: за и против // Природа. 2008. № 6. С. 3–10.
43. Розанов Н.Н. Достижима ли идеальная невидимость даже при монохроматическом излучении // УФН. 2011. Т. 181. № 7. С. 787–788.
44. Розанов Н.Н. Гибридные режимы отражения и пропускания света нелинейными средами // Письма в ЖТФ. 1977. Т. 3. № 12. С. 583–589.
45. Розанов Н.Н. Отражение плоской волны нелинейными средами // Письма в ЖТФ. 1978. Т. 4. № 2. С. 74–80.
46. Розанов Н.Н. Оптическая бистабильность и гистерезис в распределенных нелинейных системах. M.: Наука, 1997. 336 с.
47. Rosanov N.N. Spatial hysteresis and optical patterns. Berlin: Springer, 2002. 308 p.
48. Розанов Н.Н., Ходова Г.В. Нелинейное отражение и пропускание ограниченных пучков света // Опт. спектр. 1979. Т. 47. № 3. С. 606–609.
49. Розанов Н.Н. Диссипативные оптические солитоны. От микро- к нано- и атто-. М.: Физматлит, 2011. 536 с.
50. Нелинейности в периодических структурах и метаматериалах / Под ред. Кившаря Ю.С., Розанова Н.Н. М.: Физматлит, 2014. 384 с.
51. Розанов Н.Н. Гистерезис профиля температуры при оптическом тепловом пробое полупроводников // Письма в ЖТФ. 1980. Т. 6. № 13. С. 778–782.
52. Розанов Н.Н. Гистерезисные явления в распределенных оптических системах // ЖЭТФ. 1981. Т. 80. № 1. С. 96–108.
53. Fainberg B.D., Rosanov N.N., Veretenov N.A. Light-induced “plasmonic” properties of organic materials: Surface polaritons and switching waves in bistable organic thin films // Appl. Phys. Lett. 2017. V. 110. P. 203301.
54. Розанов Н.Н., Ходова Г.В. Автосолитоны в бистабильных интерферометрах // Опт. спектр. 1988. Т. 65. № 6. С. 1375–1377.
55. Rosanov N.N., Khodova G.V. Diffractive autosolitons in nonlinear interferometers // JOSA B. 1990. V. 7. № 6. P. 1057–1065.
56. Rosanov N.N., Fedorov A.V., Khodova G.V. Effects of spatial distributivity in semiconductor optical bistable systems // Phys. Stat. Sol. (b). 1988. V. 150. № 2. P. 545–555.
57. Розанов Н.Н., Ходова Г.В. Волны переключения между стационарными и нестационарными состояниями широкоапертурных бистабильных интерферометров // Квант. электрон. 1989. Т. 16. № 4. С. 785–788.
58. Розанов Н.Н., Федоров С.В. Дифракционные волны переключения и автосолитоны в лазере с насыщающимся поглощением // Опт. спектр. 1992. Т. 72. № 6. С. 101–106.
59. Lu L., Joannopoulos J.D., Soliačić M. Topological photonics // Nature Photonics. 2014. V. 8. P. 821–829.
60. Faddeev L.D. Quantization of solitons. Princeton preprint IAS-75-QS70. 1975. Princeton: Institute for Advanced Study.
61. Veretenov N.A., Rosanov N.N., Fedorov S.V. Rotating and processing dissipative optical topological 3D solitons // Phys. Rev. Lett. 2016. V. 117. P. 183901.

62. Veretenov N.A., Fedorov S.V., Rosanov N.N. Topological vortex and knotted dissipative optical 3D solitons generated by 2D vortex solitons // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 119. P. 263901.
63. Veretenov N.A., Fedorov S.V., Rosanov N.N. Topological three-dimensional dissipative optical solitons // Phil. Trans. R. Soc. A. 2018. P. 2017.0367.
64. Федоров С.В., Розанов Н.Н., Веретенов Н.А. Структура энергетических потоков в топологических трехмерных диссипативных солитонах // Письма в ЖЭТФ. 2018. Т. 107. № 5. С. 342–346.
65. Киселев Ал.С., Киселев Ан.С., Розанов Н.Н. Наноразмерные диссипативные дискретные солитоны в резонансно возбуждаемых J-агрегатах // Письма в ЖЭТФ. 2008. Т. 87. № 11–12. С. 763–766.
66. Rosanov N.N., Fedorov S.V., Shatsev A.N., Vyssotina N.V. Dissipative molecular solitons // Eur. Phys. J. 2010. V. 59. № 1. P. 3–12.
67. Левинский Б.Н., Нестеров Л.А., Файнберг Б.Д., Розанов Н.Н. Вывод уравнений движения для резонансно возбуждаемых молекулярных J-агрегатов при учете многочастичных эффектов // Опт. спектр. 2013. Т. 115. № 3. С. 464–479.
68. Levinsky B., Fainberg B.D., Nesterov L.A., Rosanov N.N. Two-exciton excited states of J-aggregates in the presence of exciton–exciton annihilation // Chem. Phys. 2016. V. 473. № 7. P. 1–10.
69. Розанов Н.Н. О площади предельно коротких световых импульсов // Опт. спектр. 2009. Т. 107. № 5. С. 761–765.
70. Rosanov N.N., Kozlov V.V., Wabnitz S. Maxwell-Drude-Bloch dissipative few-cycle optical solitons // Phys. Rev. A. 2010. V. 81. № 4. P. 043815.
71. Розанов Н.Н., Архипов Р.М., Архипов М.В. О законах сохранения в электродинамике сплошных сред // УФН. 2018. Т. 188. № 12. DOI: 103367/UFNr2018.07.038386
72. Розанов Н.Н. Взаимодействие интенсивных предельно коротких импульсов с квантовыми объектами // Опт. спектр. 2018. Т. 124. № 1. С. 75–77.
73. Высотина Н.В., Розанов Н.Н., Семенов В.Е. Предельно короткие импульсы усиленной самоиндуцированной прозрачности // Письма в ЖЭТФ. 2006. Т. 83. № 7–8. С. 337–340.
74. Высотина Н.В., Розанов Н.Н., Семенов В.Е. Предельно короткие диссипативные солитоны в активной среде с квантовыми точками // Опт. спектр. 2009. Т. 106. № 5. С. 793–797.
75. Kozlov V.V., Rosanov N.N., Wabnitz S. Obtaining single-cycle pulses from a mode-locked laser // Phys. Rev. A. 2011. V. 84. № 5. P. 053810.
76. Архипов Р.М., Пахомов А.В., Архипов М.В., Бабушкин И., Толмачев Ю.А., Розанов Н.Н. Генерация униполярных импульсов в нелинейных средах // Письма в ЖЭТФ. 2017. Т. 105. № 6. C. 388–400.