Дисперсия вблизи резонанса
o 
Вещество
|
|
|e |
|
Ne2 / 2m eg |
|
|
|||
o eg |
( o eg ) i |
|||
| g
Резонансное поглощения
Дисперсия вблизи резонанса
n( ) n ( ) jn ( ) 1 r ( ) j i ( ) 2 2
Показатель преломления n(max) 01.
Коэффициент поглощения ( ) 2 |
n ( ) |
|
c |
Групповой индекс ng(max) 105
Совпадает с максимумом поглощения
Медленный свет в насыщающемся поглотителе
|e |
|
|
|
|
|
s , s |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
o eg |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|c |
|||
| g |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
g |
c |
|
c |
dn |
|
||
|
ng |
||
|
n d |
|
|
Hau et al., Nature 397, 594 (1999)
Медленный свет в насыщающемся поглотителе
Быстрый свет в среде с усилением
Wang, Kuzmich, and Dogariu, Nature 406, 277 (2000)
Быстрый свет в среде с усилением
(Басов на рубиновом лазере)
tadv Опережение импульса
Аномальная дисперсия
A=tadv/tp
Вакуум
tp
A ~ (коэффициент усиления) * (длина материала)
Не зависит напрямую от vg
Ширина спектра резонанса должна совпадать с шириной спектра импульса
Быстрый свет в среде с усилением |
||||||||
|
12 |
|
|
|
tadv=27.4 ns |
1.6 |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1.4 |
|
|
( W) |
8 |
|
|
|
|
|
1.2 |
( W) |
|
|
|
|
|
1.0 |
|||
6 |
advanced |
|
|
|
vacuum |
|||
|
|
|
0.8 |
|||||
power |
|
|
|
|
|
power |
||
|
|
|
|
|
|
|||
4 |
|
|
|
|
|
0.6 |
||
|
|
|
|
|
|
0.4 |
||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0.0 |
|
|
-300 |
-200 |
-100 |
0 |
100 |
200 |
300 |
|
time (ns)
tp = 263 ns |
A = 10.4% |
vg = -0.051c |
ng = -19.6 |
Некоторое сжатие импульса (1.9% дисперсия второго порядка)
H. Cao, A. Dogariu, L. J. Wang, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 9, 52 (2003). B. Macke, B. Ségard, Eur. Phys. J. D 23, 125 (2003).
Среды без поглощения и усиления (оптические резонаторы, Брэгговские решетки)
Применения быстрого и медленного света
•Оптические телекоммуникации (маршрутизация пакетов)
•Управляемые оптические линии задержки
•Системы оперативной оптической памяти
Классификация материалов
Диэлектрики, полупроводники, металлы
- В материале несколько резонансных частот
( ) 1 |
|
Nqe2 |
|
|
|
f j |
|
|
||
|
m |
|
2 |
|
2 |
i |
|
|||
|
|
j |
|
|
||||||
|
|
|
e |
|
j |
|
|
|
j |
|
f j 1
j