Population density gratings induced by few-cycle optical pulses in a resonant medium

Abstract

Creation, erasing and ultrafast control of population density gratings using few-cycle optical pulses coherently interacting with resonant medium is discussed. In contrast to the commonly used schemes, here the pulses do not need to overlap in the medium, interaction between the pulses is mediated by excitation of polarization waves. We investigate the details of the dynamics arising in such ultrashort pulse scheme and develop an analytical theory demonstrating the importance of the phase memory effects in the dynamics.

Генерация Предельно-Коротких Импульсов При Возбуждении Нелинейной Резонансной Среды Световым Зайчиком, Движущимся Со Сверхсветовой Скоростью

“…Однако в ряде ситуаций удается получить квазиуниполярные импульсы (КУИ), содержащие " всплеск" электрического поля и длинный хвост противоположной полярности, но меньшей ампли-туды. Очевидно, что такие импульсы представляют несо-мненный интерес ввиду возможности однонаправленно-го воздействия на электрические заряды и, следователь-но, перспективным является возможность применения таких импульсов для контроля динамики волновых паке-тов вещества [16][17][18][19][20][21][29][30]] и сверхбыстрого управления параметров резонансных сред, в частности решетками поляризации и разности заселенностей [31][32][33][34].505 …”

О Расщеплении Субциклового Импульса При Когерентном Распространении В Резонансной Среде

“…Такой 2π-импульс СИП распространяется в резонансной среде без потерь. Использование СИП открывает новые возможности в генерации ПКИ им-пульсов аттосекундной длительности в резонансных сре-дах [17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28], возможность наведения в среде решеток инверсии и сверхбыстрого управления ими с помо-щью последовательности ПКИ, не перекрывающихся в среде [29][30][31][32][33].Основным понятием, широко применяемым при опи-сании когерентных резонансных взаимодействий корот-ких импульсов с веществом, является понятие площади импульса(d 12 -дипольный момент перехода, ε(t) -медлен-ная огибающая импульса) [13][14][15][16]. Эволюция площади импульса при когерентном распространении длинных импульсов в резонансных средах подчиняется теоре-ме площадей Мак-Колла и Хана [13][14][15][16].…”

“…Такой 2π-импульс СИП распространяется в резонансной среде без потерь. Использование СИП открывает новые возможности в генерации ПКИ им-пульсов аттосекундной длительности в резонансных сре-дах [17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28], возможность наведения в среде решеток инверсии и сверхбыстрого управления ими с помо-щью последовательности ПКИ, не перекрывающихся в среде [29][30][31][32][33].…”

Subwavelength population density gratings in resonant medium created by few-cycle pulses

“…In this paper, we revise recently proposed [7][8][9][10][11] novel method of creation and ultrafast control of spatial periodic gratings of polarization and inversion by few-cycle pulses coherently propagating in a resonant medium. This method allows achieving the subwavelength gratings by the pulses nonoverlapping in space, which is contrast to well-known method, where overlapping of the pulses is needed [1][2][3].…”