Одновременная генерация N когерентных импульсов с различной площадью при самодифракции в парах 87Rb
Сергей Николаевич Багаев2, Игорь Борисович Мехов1, Игорь Анатольевич Чехонин1, Михаил Анатольевич Чехонин1
1 Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2 Институт лазерной физики СО РАН, Новосибирск, Россия
Экспериментально исследован процесс одновременного излучения N когерентных резонансных импульсов с различной площадью (-3π … 0 … 3π) из короткой каустики (0.1 … 1 mm) резонансного лазерного импульса накачки. При самодифракции импульса накачки число излучаемых сигнальных импульсов с различной площадью достигало N=16. Импульсы были разделены по углу распространения в интервале [-5 deg … + 4 deg]. Целью работы является разработка прототипов новой элементной базы резонансной радиофотоники (quantum microwave photonics) для лазерного процессинга сигналов в СВЧ области спектра. В проведённых экспериментах показано, что эффект резонансной самодифракции короткого импульса может использоваться, как метод шейпинга площади импульса. Импульс накачки имел сходящийся цилиндрический волновой фронт в парах 87Rb (резонансный переход D2, длина волны 780.24 нм). Импульсная мощность лазера не превышала 8.5 mW при длительности импульса 4-5 ns, временное разрешение системы регистрации — 27 ps. Система регистрации позволяла регистрировать не только временной профиль поля излучения поляризации среды Ep(t), но также её знак. В каустике лазерного импульса накачки E(t,x) = E(t)*f(x) пространственный профиль поля имел вид функции Гаусса: f(x) = exp[- (x/s)^2], s = 0.017 mm. Обсуждается эффективность применения разработанных нами компьютерных синтезированных голограмм (CGH) для создания произвольного пространственного профиля импульса накачки f(x). Случаю нулевой площади импульса соответствует процесс нелинейной генерации 0π-импульса с ненулевой энергией. Отмечается, что такой способ генерации 0π-импульса на малой длине распространения предложен впервые.
Ключевые слова: самодифракция, площадь импульса, радиофотоника, компьютерная синтезированная голограмма.
Цитирование: Багаев, С. Н. Одновременная генерация N когерентных импульсов с различной площадью при самодифракции в парах 87Rb / С. Н. Багаев, И. Б. Мехов, И. А. Чехонин, М. А. Чехонин // XIX Международная конференция по голографии и прикладным оптическим технологиям : Тезисы докладов. — Барнаул: ИП Колмогоров И. А., 2022. — С. 46–51.