Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
17
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
128.61 Кб
Скачать

© СМВФУ‚ТНЛИ З.л., 1999

OPTICAL BISTABILITY AND THE PROBLEM

OF OPTICALTRANSISTOR DEVELOPMENT

V. S. DNEPROVSKII

Optical bistability, which arises in a nonlinear system with feedback, is considered. This phenomenon can be used to create an optical transistor (transphasor), i.e. a system with properties analogous to those of a transistor. The problems in the development of an optical transistor with parameters necessary for application for optical information processing are analyzed.

к‡ТТПУЪ ВМУ fl‚ОВМЛВ УФЪЛ˜ВТНУИ ·ЛТЪ‡·ЛО¸- МУТЪЛ, ‚УБМЛН‡˛˘ВИ ‚ МВОЛМВИМ˚ı ТЛТЪВП‡ı Т У· ‡ЪМУИ Т‚flБ¸˛. Ц„У ПУКМУ ЛТФУО¸БУ‚‡Ъ¸ ‰Оfl ТУБ‰‡МЛfl УФЪЛ˜ВТНУ„У Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ (Ъ ‡МТ- Щ‡БУ ‡) – ЫТЪ УИТЪ‚‡ Т ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛН‡ПЛ, ‡М‡- ОУ„Л˜М˚ПЛ ı‡ ‡НЪВ ЛТЪЛН‡П Ъ ‡МБЛТЪУ ‡. й·- ТЫК‰ВМ˚ Ф У·ОВП˚, НУЪУ ˚В ФУfl‚Оfl˛ЪТfl М‡ ФЫЪЛ ‡Б ‡·УЪНЛ УФЪЛ˜В- ТНУ„У Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ Т Ф‡-‡ПВЪ ‡ПЛ, Ф Л„У‰М˚ПЛ ‰Оfl В„У Ф ЛПВМВМЛfl ‚ УФЪЛ˜ВТНЛı ТЛТЪВП‡ı У·-‡·УЪНЛ ЛМЩУ П‡ˆЛЛ.

йинауЦлдАь ЕалнАЕагъзйлнъ а икйЕгЦеА лйбСАзаь йинауЦлдйЙй нкАзбалнйкА

З. л. СзЦикйЗлдав

еУТНУ‚ТНЛИ „УТЫ‰‡ ТЪ‚ВММ˚И ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ ЛП. е.З. гУПУМУТУ‚‡

ÇФУТОВ‰МЛВ „У‰˚ ·УО¸¯УВ ‚МЛП‡МЛВ Ы‰ВОflВЪТfl Ф ЛПВМВМЛ˛ Т‚ВЪ‡ ‰Оfl ФВ В‰‡˜Л, У· ‡·УЪНЛ Л ı ‡- МВМЛfl ЛМЩУ П‡ˆЛЛ, ˜ЪУ Т‚flБ‡МУ Т Ф ВЛПЫ˘ВТЪ‚‡ПЛ Ф Л ЛТФУО¸БУ‚‡МЛЛ УФЪЛ˜ВТНУ„У ЛБОЫ˜ВМЛfl ‰Оfl ˝ЪЛı ˆВОВИ. иУ Т ‡‚МВМЛ˛ Т ‡‰ЛУ‰Л‡Ф‡БУМУП Ы‚В- ОЛ˜Л‚‡ВЪТfl МВТЫ˘‡fl ˜‡ТЪУЪ‡ (‰У 1014–1015 Йˆ). и Л ˝ЪУП ПУКМУ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ ‡Т¯Л ЛЪ¸ ФУОУТЫ ˜‡ТЪУЪ ‰Оfl ФВ В‰‡˜Л ЛМЩУ П‡ˆЛЛ. к‡Б ‡·УЪН‡ ‚УОУНУММ˚ı Т‚ВЪУ‚У‰У‚ Т П‡О˚ПЛ УФЪЛ˜ВТНЛПЛ ФУЪВ flПЛ Л О‡- БВ М˚ı ЛТЪУ˜МЛНУ‚ Т‚ВЪ‡ Ф Л‚ВО‡ Н ·˚ТЪ УПЫ‡Б‚ЛЪЛ˛ УФЪЛ˜ВТНУИ Т‚flБЛ, У·О‡‰‡˛˘ВИ ·УО¸¯УИ ЛМЩУ П‡ˆЛУММУИ ВПНУТЪ¸˛. З УФЪЛНВ ТЫ˘ВТЪ‚ЫВЪ Ф ЛМˆЛФ ТЫФВ ФУБЛˆЛЛ: ‡ТФ УТЪ ‡МВМЛВ У‰МУ„У ФЫ˜Н‡ Т‚ВЪ‡ МВ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ЪУ„У, Ф ЛТЫЪТЪ‚ЫВЪ ЛОЛ УЪТЫЪТЪ‚ЫВЪ ‚ЪУ УИ ФЫ˜УН Т‚ВЪ‡ (МВ ЛБПВМfl˛ЪТfl В„У ‰ОЛМ‡ ‚УОМ˚, М‡Ф ‡‚ОВМЛВ, ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸, ТНУ УТЪ¸‡ТФ УТЪ ‡МВМЛfl, ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl). зВ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚Ы- ˛˘ЛВ ‰ Ы„ Т ‰ Ы„УП УФЪЛ˜ВТНЛВ ФЫ˜НЛ Т П‡ОУИ ‡ТıУ- ‰ЛПУТЪ¸˛ ПУ„ЫЪ В¯ЛЪ¸ Ф У·ОВПЫ ПВКТУВ‰ЛМВМЛИ ‚ ТОУКМ˚ı ЫТЪ УИТЪ‚‡ı, М‡Ф ЛПВ ‚ ‚˚ТУНУФ УЛБ‚У- ‰ЛЪВО¸М˚ı НУПФ¸˛ЪВ ‡ı. д УПВ ЪУ„У, ФУПЛПУ ‚ В- ПВММУИ ПУКМУ Ф УЛБ‚У‰ЛЪ¸ Ф УТЪ ‡МТЪ‚ВММЫ˛ ПУ- ‰ЫОflˆЛ˛ Т‚ВЪУ‚У„У ФЫ˜Н‡ – ПУ‰ЫОЛ У‚‡Ъ¸ УЪ‰ВО¸М˚В ˜‡ТЪЛ ФЫ˜Н‡ МВБ‡‚ЛТЛПУ ‰ Ы„ УЪ ‰ Ы„‡. н‡НЛП У· ‡- БУП, УФЪЛ˜ВТНЛВ ТЛТЪВП˚ Ф Л„У‰М˚ ‰Оfl УТЫ˘ВТЪ‚ОВМЛfl Ф‡ ‡ООВО¸МУИ У· ‡·УЪНЛ ЛМЩУ П‡ˆЛЛ. еУКМУ ‰УТЪЛ„МЫЪ¸ ·УО¸¯УИ ФОУЪМУТЪЛ ‚ Б‡ФЛТЛ ЛМЩУ П‡- ˆЛЛ Т ФУПУ˘¸˛ ПЛМЛ‡Ъ˛ М˚ı УФЪЛ˜ВТНЛı Б‡ФУПЛМ‡˛˘Лı ЫТЪ УИТЪ‚, Ъ‡Н Н‡Н ТВ˜ВМЛВ УЪ‰ВО¸МУ„У

˝ОВПВМЪ‡ Ф‡ПflЪЛ У„ ‡МЛ˜ВМУ ‰ЛЩ ‡НˆЛУММ˚П Ф В- ‰ВОУП (≈λ2). йЪПВЪЛП ФУПВıУБ‡˘Л˘ВММУТЪ¸ УФЪЛ- ˜ВТНЛı ТЛТЪВП ФВ В‰‡˜Л ЛМЩУ П‡ˆЛЛ (Н‚‡МЪ˚ Т‚ВЪ‡ ˝ОВНЪ Л˜ВТНЛ МВИЪ ‡О¸М˚) Л Лı Б‡˘Л˘ВММУТЪ¸ УЪ МВТ‡МНˆЛУМЛ У‚‡ММУ„У ‰УТЪЫФ‡. аПВВЪТfl Ф ЛМˆЛФЛ‡О¸М‡fl ‚УБПУКМУТЪ¸ М‡ У·˘ВИ ФУ‰ОУКНВ Л ·‡БВ У‰МУ„У ЪВıМУОУ„Л˜ВТНУ„У Ф УˆВТТ‡ ТУБ‰‡‚‡Ъ¸ ЛМЪВ- „ ‡О¸МУ-УФЪЛ˜ВТНЛВ ТıВП˚: ЪУМНУФОВМУ˜М˚В ‚УОМУ‚У‰˚, М‡Ф ‡‚ОВММ˚В УЪ‚ВЪ‚ЛЪВОЛ, О‡БВ ˚, ПУ‰Ы- ОflЪУ ˚, ЩУЪУФ ЛВПМЛНЛ Л Ъ.‰. Е˚ТЪ УВ ‡Б‚ЛЪЛВ ЛМЪВ„ ‡О¸МУИ УФЪЛНЛ Ъ‡НКВ ТЪЛПЫОЛ ЫВЪ УЪН‡Б УЪ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ЪУН‡ Н‡Н Т В‰ТЪ‚‡ ФВ В‰‡˜Л ЛМЩУ - П‡ˆЛЛ Л Б‡ПВМЫ В„У ФУЪУНУП Н‚‡МЪУ‚ Т‚ВЪ‡.

Ç˝ОВНЪ УММ˚ı ТıВП‡ı УТМУ‚М˚П ЩЫМНˆЛУМ‡О¸- М˚П ˝ОВПВМЪУП fl‚ОflВЪТfl Ъ ‡МБЛТЪУ , ФУБ‚УОfl˛- ˘ЛИ УТЫ˘ВТЪ‚ОflЪ¸ ЫТЛОВМЛВ ТЛ„М‡О‡, ФВ ВНО˛˜ВМЛВ, ОУ„Л˜ВТНЛВ УФВ ‡ˆЛЛ. АМ‡ОУ„УП В„У ‚ УФЪЛ˜ВТНЛı ТЛТЪВП‡ı У· ‡·УЪНЛ Л ı ‡МВМЛfl ЛМЩУ П‡ˆЛЛ (‚

СзЦикйЗлдав З.л. йинауЦлдДь ЕалнДЕагъзйлнъ

103

˜‡ТЪМУТЪЛ, ‚ УФЪЛ˜ВТНЛı НУПФ¸˛ЪВ ‡ı) ‰УОКВМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЪ‡Ъ¸ УФЪЛ˜ВТНЛИ Ъ ‡МБЛТЪУ . Ц„У ‰ВИТЪ‚ЛВ УТМУ‚‡МУ

I

 

 

 

 

 

 

I'

I

 

М‡ УФЪЛ˜ВТНУИ ·ЛТЪ‡·ЛО¸МУТЪЛ, ‚УБМЛН‡˛˘ВИ ‚ МВ-

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

T

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОЛМВИМ˚ı УФЪЛ˜ВТНЛı ТЛТЪВП‡ı Т У· ‡ЪМУИ Т‚flБ¸˛.

 

 

 

 

 

 

Iin

 

 

 

сВО¸ М‡ТЪУfl˘ВИ ТЪ‡Ъ¸Л – ФУПЛПУ У·˙flТМВМЛfl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф ЛМˆЛФ‡ ‡·УЪ˚ УФЪЛ˜ВТНУ„У Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ ФУН‡-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б‡Ъ¸, Н‡НЛВ Ф У·ОВП˚ ‚УБМЛН‡˛Ъ Ф Л ТУБ‰‡МЛЛ ‚˚ТУ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НУ˝ЩЩВНЪЛ‚МУ„У ·˚ТЪ У‰ВИТЪ‚Ы˛˘В„У УФЪЛ˜ВТНУ„У

 

 

 

 

 

 

bIT'

 

 

 

Ъ ‡МБЛТЪУ ‡, ЛПВ˛˘В„У П‡О˚В ‡БПВ ˚, ЪВıМУОУ„Л˜-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МУ„У Л ФУЪ В·Оfl˛˘В„У ПЛМЛП‡О¸МЫ˛ ПУ˘МУТЪ¸.

·

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

йинауЦлдДь ЕалнДЕагъзйлнъ

 

T'

 

 

 

 

 

 

T'

 

 

а йинауЦлдав нкДзбалнйк

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

лЛТЪВП‡ М‡Б˚‚‡ВЪТfl ·ЛТЪ‡·ЛО¸МУИ, ВТОЛ УМ‡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛПВВЪ ‰‚‡ ЫТЪУИ˜Л‚˚ı ТУТЪУflМЛfl (ПЫО¸ЪЛТЪ‡·ЛО¸-

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

̇fl – ·ÓΠ‰‚Ûı) Ô Ë Ó‰ÌËı Ë ÚÂı Ê ÍÓÌÚ ÓÎË ÛÂ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П˚ı Ф‡ ‡ПВЪ ‡ı [1]. З ·ЛТЪ‡·ЛО¸М˚ı ТЛТЪВП‡ı, НУ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I0

ЪУ ˚В П˚ ‡ТТПУЪ ЛП

ÌËÊÂ, ÍÓÌÚ ÓÎË ÛÂÏ˚Ï

 

 

 

 

3

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф‡ ‡ПВЪ УП fl‚ОflВЪТfl ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ Т‚ВЪ‡ М‡ ‚ıУ‰В

 

 

 

 

IT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

‚ ТЛТЪВПЫ, ‡ ‰‚‡ ЫТЪУИ˜Л‚˚ı ТУТЪУflМЛfl ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛Ъ

 

 

1

 

1

 

 

 

‰‚ЫП БМ‡˜ВМЛflП ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ М‡ ВВ ‚˚ıУ‰В.

 

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

й˜В‚Л‰МУ, ˜ЪУ ·ЛТЪ‡·ЛО¸М‡fl ТЛТЪВП‡ ‰УОКМ‡ ·˚Ъ¸

 

 

 

 

I

I

I

0

 

 

МВОЛМВИМУИ, Ъ‡Н Н‡Н МВО¸Бfl ФУОЫ˜ЛЪ¸ ‰‚‡ БМ‡˜ВМЛfl

 

 

 

 

0

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Iin

 

Iin

ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ М‡ ‚˚ıУ‰В IT Ф Л Ф УТЪУП ЫП-

 

tgJ =

 

 

 

МУКВМЛЛ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ М‡ ‚ıУ‰В I0 М‡ ФУТЪУ-

 

 

 

bI0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

flÌÌÓ ˜ËÒÎÓ ( ËÒ. 1, ·, ). ÑÎfl ÔÓÎÛ˜ÂÌËfl ÏÌÓ„Ó-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БМ‡˜МУТЪЛ МВОЛМВИМУ„У Ф УФЫТН‡МЛfl ТЛТЪВП˚ (T

êËÒ. 1. – ТıВП‡ МВОЛМВИМУИ УФЪЛ˜ВТНУИ ТЛТЪВП˚

IT /I0), ÚÓ ÂÒÚ¸ ·ËÒÚ‡·ËθÌÓ„Ó ÂÊËχ, ÌÂÓ·ıÓ‰ËÏÓ

Т У· ‡ЪМУИ Т‚flБ¸˛. з‡ ‚ıУ‰ МВОЛМВИМУИ ТЛТЪВП˚

‚ МВОЛМВИМУИ ТЛТЪВПВ УТЫ˘ВТЪ‚ЛЪ¸ У· ‡ЪМЫ˛ Т‚flБ¸.

ФУПЛПУ ЛБОЫ˜ВМЛfl ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸˛ I0 ÔÓ‰‡ÂÚÒfl

к‡ТТПУЪ ЛП ‚ У·˘ВП ‚Л‰В ФУ‚В‰ВМЛВ МВОЛМВИ-

˜‡ÒÚ¸ βIT' ‚˚ıÓ‰ÌÓ„Ó ËÁÎÛ˜ÂÌËfl; ·, – Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ

Ф УФЫТН‡МЛfl T'(Iin) ≡

IT' ⁄

I0 УЪ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡

МУИ ТЛТЪВП˚ Т У· ‡ЪМУИ Т‚flБ¸˛ ( ЛТ. 1). з‡ МВОЛ-

‚МЫЪ Л МВОЛМВИМУИ ТЛТЪВП˚ Iin Л ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ

МВИМЫ˛ ТЛТЪВПЫ (Ф В‰ТЪ‡‚ОВМ‡ М‡ ТıВПВ ‚ ‚Л‰В Ф fl-

Ô Ó¯Â‰¯Â„Ó Ò‚ÂÚ‡ IT УЪ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ М‡

ПУЫ„УО¸МЛН‡; Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ IT' = f (Iin )

МВОЛМВИМ‡fl)

‚ıӉ I0 ‰Оfl ТЛТЪВП S-ЪЛФ‡ Л N-ЪЛФ‡

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФУПЛПУ ЛБОЫ˜ВМЛfl ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸˛ I0 ̇ ‚ıÓ‰ ÔÓ‰‡-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÂÚÒfl ˜‡ÒÚ¸ βIT' УЪ ‡КВММУ„У УЪ Ф УБ ‡˜МУИ ФО‡ТЪЛМ-

Ф flПУИ Л Ф УФЫТН‡МЛВ ФО‡‚МУ Ы‚ВОЛ˜Л‚‡ВЪТfl ‰У

ÍË ‚˚ıÓ‰ÌÓ„Ó ËÁÎÛ˜ÂÌËfl IT' , ЪУ ВТЪ¸ ТЛТЪВП‡ Уı‚‡˜В-

Á̇˜ÂÌËfl, Ó·ÓÁ̇˜ÂÌÌÓ„Ó ˆËÙ ÓÈ 1 ̇ ËÒ. 1, ·. äÓ„-

М‡ ФУОУКЛЪВО¸МУИ У· ‡ЪМУИ Т‚flБ¸˛ (β > 0). н‡НЛП

‰‡ I0 ‰ÓÒÚË„‡ÂÚ Á̇˜ÂÌËfl

 

 

У· ‡БУП, ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ ЛБОЫ˜ВМЛfl ‚МЫЪ Л ТЛТЪВП˚

I0 , Ф УЛТıУ‰ЛЪ ВБНУВ Ы‚В-

ОЛ˜ВМЛВ Ф УФЫТН‡МЛfl (ТН‡˜УН ЛБ ЪУ˜НЛ 1 2) Ë Á‡-

Iin = I0 + βIT' . и УФЫТН‡МЛВ ТЛТЪВП˚ ‰У ˜‡ТЪЛ˜МУ

ЪВП ТМУ‚‡ В„У ФО‡‚МУВ ЛБПВМВМЛВ. и Л У· ‡ЪМУП

УЪ ‡К‡˛˘ВИ Т‚ВЪ ФО‡ТЪЛМНЛ

 

 

 

 

‰‚ЛКВМЛЛ ВБНУВ ЫПВМ¸¯ВМЛВ Ф УФЫТН‡МЛfl (ФВ В-

 

 

 

 

IT'

1

1

 

ıÓ‰ ËÁ ÚÓ˜ÍË 3 4) Ô ÓËÒıÓ‰ËÚ Ô Ë ÏÂ̸¯ÂÏ Á̇˜Â-

(1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T '(Iin ) = ---- = –--

+ ------- Iin ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I0

β

βI0

 

МЛЛ ‚ıУ‰МУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ I0 .

 

 

„‰В (М‡ФУПМЛП) Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ I'T Ë ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ÂÌÌÓ T ' ÓÚ Iin МВОЛМВИМ‡fl. и ‡‚‡fl ˜‡ТЪ¸ Ы ‡‚МВМЛfl (1) Ф В‰- ТЪ‡‚ОflВЪ ТУ·УИ Ф flПЫ˛ Т М‡НОУМУП 1/(βI0).

и У‡М‡ОЛБЛ У‚‡Ъ¸ ФУ‚В‰ВМЛВ МВОЛМВИМУИ ТЛТЪВП˚ Т У· ‡ЪМУИ Т‚flБ¸˛ ПУКМУ Ф ЛПВМflfl „ ‡ЩЛ˜В- ТНЛИ ПВЪУ‰. кВ¯ВМЛВП (1) ·Ы‰ЫЪ ЪУ˜НЛ ФВ ВТВ˜ВМЛfl МВОЛМВИМУИ ЩЫМНˆЛЛ T '(Iin) Т Ф flПУИ. ᇉ‡‰ЛП МВОЛМВИМЫ˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ T ' ÓÚ Iin ‚ ‚Л‰В Н Л‚УИ, Ф В‰- ТЪ‡‚ОВММУИ М‡ ЛТ. 1, ·. щЪУ ЪЛФЛ˜М‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ‰Оfl МВОЛМВИМУИ М‡Т˚˘‡˛˘ВИТfl ТЛТЪВП˚: ОЛМВИ- М˚И УТЪ Ф УФЫТН‡МЛfl ТПВМflВЪТfl В„У ВБНЛП Ы‚ВОЛ- ˜ВМЛВП Т УТЪУП ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ М‡ ‚ıУ‰В I0 Л Б‡ЪВП М‡Т˚˘ВМЛВП Ф Л УЪМУТЛЪВО¸МУ ·УО¸¯Лı БМ‡- ˜ВМЛflı I0 . è Ë Û‚Â΢ÂÌËË I0 ÛÏÂ̸¯‡ÂÚÒfl ̇ÍÎÓÌ

аЪ‡Н, ‚ У·О‡ТЪЛ БМ‡˜ВМЛИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ М‡ ‚ıУ‰В ‚ МВОЛМВИМЫ˛ ТЛТЪВПЫ Т ФУОУКЛЪВО¸МУИ

Ó· ‡ÚÌÓÈ Ò‚flÁ¸˛ I0 < I0 < I0 ‚УБМЛН‡ВЪ ПМУ„УБМ‡˜- МУТЪ¸ Ф УФЫТН‡МЛfl (·ЛТЪ‡·ЛО¸М˚И ВКЛП ‡·УЪ˚): Ф УФЫТН‡МЛВ (‚˚ıУ‰М‡fl ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ ЛБОЫ˜ВМЛfl) Ф ЛМЛП‡ВЪ ‰‚‡ ЫТЪУИ˜Л‚˚ı БМ‡˜ВМЛfl Ф Л У‰МУП Л ЪУП КВ БМ‡˜ВМЛЛ I0 . ЕЛТЪ‡·ЛО¸М‡fl ТЛТЪВП‡ Т Ъ‡НЛП ‚Л‰УП „ЛТЪВ ВБЛТ‡ М‡Б˚‚‡ВЪТfl ТЛТЪВПУИ S-ЪЛФ‡. нУ˜МУВ В¯ВМЛВ М‡ФУПЛМ‡ВЪ О‡ЪЛМТНЫ˛ ·ЫН‚Ы S (ТП. ‚ТЪ‡‚НЫ М‡ ЛТ. 1, ·), У‰М‡НУ ˜‡ТЪ¸ В¯ВМЛfl ‚ У·О‡ТЪЛ, У·УБМ‡˜ВММУИ ¯Ъ ЛıУ‚УИ ОЛМЛВИ, МВЫТЪУИ˜Л‚‡. АМ‡ОУ„Л˜МУ ПУКМУ Ф У‡М‡ОЛБЛ У‚‡Ъ¸ ‡- ·УЪЫ МВОЛМВИМУИ ТЛТЪВП˚ Т ФУОУКЛЪВО¸МУИ У· ‡Ъ- МУИ Т‚flБ¸˛ N-ЪЛФ‡ ( ЛТ. 1, ), Ы НУЪУ УИ МВОЛМВИМУ

104

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹11, 1999

‡ТЪВЪ ФУ„ОУ˘ВМЛВ Ф Л Ы‚ВОЛ˜ВМЛЛ ‚ıУ‰МУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ Л β < 0.

ЕЛТЪ‡·ЛО¸М˚В ТЛТЪВП˚ ПУКМУ НО‡ТТЛЩЛˆЛ У- ‚‡Ъ¸ ФУ ТФУТУ·Ы УТЫ˘ВТЪ‚ОВМЛfl У· ‡ЪМУИ Т‚flБЛ Л ПВı‡МЛБПЫ МВОЛМВИМУ„У Ф УФЫТН‡МЛfl. н‡Н, ‚ „Л·-Л‰М˚ı ТЛТЪВП‡ı У· ‡ЪМ‡fl Т‚flБ¸ В‡ОЛБЫВЪТfl Т ФУПУ˘¸˛ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ЫТЪ УИТЪ‚‡. З ФУОМУТЪ¸˛ УФЪЛ˜ВТНЛı ЫТЪ УИТЪ‚‡ı У· ‡ЪМ‡fl Т‚flБ¸ ЩУ ПЛ ЫВЪТfl УФЪЛ˜ВТНЛПЛ Т В‰ТЪ‚‡ПЛ. З ТЛТЪВП‡ı Т М‡‚В‰ВМ- М˚П ФУ„ОУ˘ВМЛВП У· ‡ЪМ‡fl Т‚flБ¸ Л ‡·ТУ ·ˆЛУММ‡fl ·ЛТЪ‡·ЛО¸МУТЪ¸ ПУ„ЫЪ ‚УБМЛН‡Ъ¸ Б‡ Т˜ВЪ ‚МЫЪ ВММЛı Ф УˆВТТУ‚, Ф УЛТıУ‰fl˘Лı ‚ Т В‰В.

и Л ФУОЫ˜ВМЛЛ ВКЛП‡ УФЪЛ˜ВТНУИ ·ЛТЪ‡·ЛО¸- МУТЪЛ М‡Л·УОВВ ¯Л УНУ ЛТФУО¸БЫВЪТfl ТıВП‡ ЛМЪВ - ЩВ УПВЪ ‡ о‡· Л–иВ У ( ЛТ. 2, ), Б‡ФУОМВММУ„У ‚В˘ВТЪ‚УП Т МВОЛМВИМ˚П (Б‡‚ЛТfl˘ЛП УЪ ЛМЪВМТЛ‚- МУТЪЛ Т‚ВЪ‡) ФУН‡Б‡ЪВОВП Ф ВОУПОВМЛfl:

n = n0 + n'Iin .

(2)

аМЪВ ЩВ УПВЪ о‡· Л–иВ У ·˚О ЛБУ· ВЪВМ Щ ‡МˆЫБТНЛПЛ ЩЛБЛН‡ПЛ у‡ О¸БУП о‡· Л Л АО¸Щ-В‰УП иВ У ‚ 1896 „У‰Ы. йМ ТУТЪУЛЪ ЛБ ‰‚Ыı ФОУТНЛı ˜‡ТЪЛ˜МУ УЪ ‡К‡˛˘Лı Т‚ВЪ БВ Н‡О, ‡ТФУОУКВММ˚ı Ф‡ ‡ООВО¸МУ ‰ Ы„ ‰ Ы„Ы Л ‡Б‰ВОВММ˚ı Ф УПВКЫЪ-

 

R

 

 

R

 

A0 = 1

 

L

 

 

 

ρ

τ

 

 

 

 

 

 

 

τ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ2ρ2

 

 

 

 

 

τ2ρ4

 

·

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IT

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

I¯

I¯

I

0

 

4

0

0

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

Iin

êËÒ. 2. ıÓ‰ ÎÛ˜ÂÈ Ò‚ÂÚ‡ ‚ ËÌÚ Ù ÓÏÂÚ Â î‡· Ë–è Ó; · – „ ‡ЩЛ˜ВТНУВ В¯ВМЛВ Ы ‡‚МВМЛfl

(5) Л Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ IT М‡ ‚˚ıУ- ‰В ЛМЪВ ЩВ УПВЪ ‡ о‡· Л–иВ У, Б‡ФУОМВММУ„У Т В‰УИ Т МВОЛМВИМ˚П ФУН‡Б‡ЪВОВП Ф ВОУПОВМЛfl, УЪ ‚ıУ‰МУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ I0 . è Ë Á̇˜ÂÌËflı ‚ıÓ‰-

МУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ I0 Ë I0 Ф УЛТıУ‰ЛЪ ВБНУВ ЛБПВМВМЛВ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ М‡ ‚˚ıУ‰В ЛБ ЛМЪВ ЩВ УПВЪ ‡ (‚НО˛˜ВМЛВ Л ‚˚НО˛˜ВМЛВ)

ÍÓÏ L. и Л ПМУ„УН ‡ЪМ˚ı УЪ ‡КВМЛflı Т‚ВЪ‡ УЪ БВ - Н‡О Ф УЛТıУ‰ЛЪ ЛМЪВ ЩВ ВМˆЛfl Т‚ВЪ‡ – ТНО‡‰˚‚‡- ˛ЪТfl ‡ПФОЛЪЫ‰˚ НУОВ·‡МЛИ Т‚ВЪУ‚˚ı ФЫ˜НУ‚. н‡Н,ВБЫО¸ЪЛ Ы˛˘ВВ НУОВ·‡МЛВ ‰Оfl Ф УıУ‰fl˘В„У Т‚ВЪУ- ‚У„У ОЫ˜‡ (ТЫПП‡ ·ВТНУМВ˜МУ Ы·˚‚‡˛˘ВИ „ВУПВЪ Л- ˜ВТНУИ Ф У„ ВТТЛЛ) ЛПВВЪ ‡ПФОЛЪЫ‰Ы

A = A0 τ2ρ2k exp [it kϕ)] =

 

k = 0

 

A0T '

=

1----------R----exp----------(------i--ϕ)---- exp (iωt),

„‰Â ϕ = 2πm – ˜ЛТОУ ФУОЫ‚УОМ, ЫНО‡‰˚‚‡˛˘ЛıТfl М‡ УФЪЛ˜ВТНУИ ‰ОЛМВ ВБУМ‡ЪУ ‡ nL, A0 – ‡ПФОЛЪЫ‰‡ НУОВ·‡МЛfl М‡ ‚ıУ‰В ‚ ВБУМ‡ЪУ , ρ Л τ – НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚ УЪ ‡КВМЛfl Л Ф УФЫТН‡МЛfl БВ Н‡О‡ ‰Оfl ‡ПФОЛЪЫ‰˚ Т‚ВЪУ‚У„У НУОВ·‡МЛfl. и Л УЪТЫЪТЪ‚ЛЛ ФУ„ОУ- ˘ВМЛfl ‚ ВБУМ‡ЪУ В НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚ УЪ ‡КВМЛfl Л Ф УФЫТН‡МЛfl БВ Н‡О‡ R = ρ2, T ' = τ2, ‡ R + T ' = 1. иВ-ВıУ‰fl Н ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Ф У¯В‰¯В„У Т‚ВЪ‡, ФУОЫ- ˜ЛП ‚˚ ‡КВМЛВ ‰Оfl Ф УФЫТН‡МЛfl ВБУМ‡ЪУ ‡ (ЩЫМНˆЛ˛ щИ Л)

T

I T

=

AA*

=

 

1

,

(3)

- I - - -0

- - - A----02---

1-----

+-----F-----sin-------2--2--------π-------nL----------

 

 

 

 

 

 

λ

 

 

„‰Â F ≡ 4R/(1 − R)2 – Ф‡ ‡ПВЪ , УФ В‰ВОfl˛˘ЛИ НУМ- Ъ ‡ТЪ ЛМЪВ ЩВ ВМˆЛУММУИ Н‡ ЪЛМ˚. и УФЫТН‡МЛВВБУМ‡ЪУ ‡ ПУКВЪ ПВМflЪ¸Тfl УЪ ПЛМЛП‡О¸МУ„У БМ‡-

˜ÂÌËfl

1 R

2

------------

‰Ó χÍÒËχθÌÓ„Ó T = 1. ÖÒÎË Ï‡Í-

 

1 + R

 

ТЛПЫП˚ Т‚ВЪУ‚˚ı ‚УОМ ‰Оfl Ф flП˚ı Л У· ‡ЪМ˚ı Т‚В- ЪУ‚˚ı ФЫ˜НУ‚ ( ЛТ. 2, ·) ТУ‚Ф‡‰‡˛Ъ, ЪУ ‚УБМЛН‡ВЪ НУМТЪ ЫНЪЛ‚М‡fl ЛМЪВ ЩВ ВМˆЛfl ‚УОМ (Лı ‚Б‡ЛПМУВ ЫТЛОВМЛВ) Л Ф УФЫТН‡МЛВ ВБУМ‡ЪУ ‡ T = 1. аЪ‡Н, ПВМflfl НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ Ф ВОУПОВМЛfl ‚В˘ВТЪ‚‡, Б‡ФУОМfl˛˘В„У ВБУМ‡ЪУ (ТП. ЩУ ПЫОЫ (2)), ПУКМУ ЛБПВМflЪ¸ ‚ ¯Л УНЛı Ф В‰ВО‡ı Ф УФЫТН‡МЛВ ВБУМ‡ЪУ ‡ о‡· Л–иВ У. и УФЫТН‡МЛВ ПУКМУ Ъ‡НКВ ‚˚ ‡БЛЪ¸ ˜В ВБ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ Т‚ВЪ‡ ‚МЫЪ Л ВБУМ‡ЪУ ‡ Iin (Ф Л ‚˚˜ЛТОВМЛЛ Iin ТЫППЛ Ы˛ЪТfl ‡ПФОЛЪЫ‰˚ НУОВ- ·‡МЛИ Ф flП˚ı Л У· ‡ЪМ˚ı ФЫ˜НУ‚, ТЪУfl˜ЛПЛ ‚УОМ‡- ПЛ Ф ВМВ· В„‡ВП):

Iin

1 R

(4)

T = ----

------------ .

I0

1 + R

 

СОfl ФУОЫ˜ВМЛfl Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ IT ÓÚ I0 МЫКМУ УФ В- ‰ВОЛЪ¸ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ Iin ÓÚ I0 Л ‚УТФУО¸БУ‚‡Ъ¸Тfl ‚˚ ‡- КВМЛВП (4). аМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ Т‚ВЪ‡ ‚МЫЪ Л ВБУМ‡ЪУ-‡ ПУКМУ ‚˚˜ЛТОЛЪ¸, Ф Л ‡‚Мfl‚ Ф ‡‚˚В ˜‡ТЪЛ (3) Л (4):

Iin

1 R

=

 

 

1

.

(5)

----

------------

---

2---π---

----------

I0

1 + R

1 + Fsin

2

(n0

+ n'Iin )L

 

 

 

 

--λ---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кВ¯ВМЛВ Ы ‡‚МВМЛfl (5) ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ФУОЫ˜ВМУ „ ‡ЩЛ˜ВТНЛ Н‡Н ВБЫО¸Ъ‡Ъ ФВ ВТВ˜ВМЛfl Ф flПУИ, М‡-

СзЦикйЗлдав З.л. йинауЦлдДь ЕалнДЕагъзйлнъ а икйЕгЦеД лйбСДзаь йинауЦлдйЙй нкДзбалнйкД

105

НОУМ НУЪУ УИ У· ‡ЪМУ Ф УФУ ˆЛУМ‡ОВМ ЛМЪВМТЛ‚- МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ М‡ ‚ıУ‰В ‚ ВБУМ‡ЪУ о‡· Л–иВ У I0 , Ò ÙÛÌ͈ËÂÈ ùÈ Ë ( ËÒ. 2, ·). è Ë Û‚Â΢ÂÌËË I0 Ф У- ЛТıУ‰ЛЪ ФО‡‚МУВ ЛБПВМВМЛВ Ф УФЫТН‡МЛfl, ФУН‡ МВ ·Ы‰ВЪ ‰УТЪЛ„МЫЪУ ФУ У„У‚УВ БМ‡˜ВМЛВ (ЪУ˜Н‡ 1), Ф Л НУЪУ УП Ф УФЫТН‡МЛВ Л ‚˚ıУ‰М‡fl ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ Т‚ВЪ‡ Ы‚ВОЛ˜Л‚‡˛ЪТfl (‚НО˛˜‡˛ЪТfl) ТН‡˜НУП ‰У ЪУ˜НЛ 2. è Ë ÛÏÂ̸¯ÂÌËË I0 Ф УЛТıУ‰ЛЪ ФО‡‚МУВ ЛБПВМВМЛВ Ф УФЫТН‡МЛfl, ФУН‡ МВ ·Ы‰ВЪ ‰УТЪЛ„МЫЪУ ФУ У„У- ‚УВ БМ‡˜ВМЛВ ‰Оfl ВБНУ„У ЫПВМ¸¯ВМЛfl (‚˚НО˛˜ВМЛfl) Ф УФЫТН‡МЛfl (ТН‡˜УН УЪ ЪУ˜НЛ 3 ‰Ó 4). йЪПВЪЛП, ˜ЪУ ЛБ Ъ Вı В¯ВМЛИ (ЛП ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛Ъ Ъ Л ЪУ˜НЛ ФВ В- ТВ˜ВМЛfl Ф flПУИ Т ЩЫМНˆЛВИ щИ Л) В¯ВМЛВ, УФ В‰В- ОflВПУВ Т В‰МВИ ЪУ˜НУИ ФВ ВТВ˜ВМЛfl, МВТЪ‡·ЛО¸МУ.

иУОЫ˜ВММ˚И ВБЫО¸Ъ‡Ъ ПУКМУ У·˙flТМЛЪ¸ ТОВ‰Ы- ˛˘ЛП У· ‡БУП. и Л Ы‚ВОЛ˜ВМЛЛ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ МВОЛМВИМУВ ЛБПВМВМЛВ ФУН‡Б‡ЪВОfl Ф ВОУПОВМЛfl ТПВ˘‡ВЪ ТЛТЪВПЫ Н ВБУМ‡МТЫ. и УЛТıУ‰ЛЪ М‡-‡ТЪ‡МЛВ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ ‚МЫЪ Л ВБУМ‡ЪУ ‡. З·ОЛБЛ ВБУМ‡МТ‡ ФУОУКЛЪВО¸М‡fl У· ‡ЪМ‡fl Т‚flБ¸ ‚˚Б˚‚‡ВЪ О‡‚ЛММУВ М‡ ‡ТЪ‡МЛВ Ф УФЫТН‡МЛfl, ТЛТЪВП‡ Ф УıУ‰ЛЪ ˜В ВБ ВБУМ‡МТ ‚ ТЪ‡·ЛО¸МУВ ТУТЪУflМЛВ (ЪУ˜Н‡ 2). З ˝ЪУП ТУТЪУflМЛЛ ·УО¸¯У„У БМ‡˜ВМЛfl Ф УФЫТН‡МЛfl (‚˚ıУ‰МУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡) ТЛТЪВП‡ М‡ıУ‰ЛЪТfl Ф Л ПВМ¸¯Лı БМ‡˜ВМЛflı I0 ЛБ-Б‡ ЫТЛОВМЛfl ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ ‚МЫЪ Л ВБУМ‡ЪУ ‡ Ф Л НУМТЪ ЫНЪЛ‚МУИ ЛМЪВ ЩВ ВМˆЛЛ. и Л ФО‡‚МУП ЫПВМ¸¯ВМЛЛ ‚ıУ‰МУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡ Ф УФЫТ- Н‡МЛВ о‡· Л–иВ У ВБУМ‡ЪУ ‡ МВ ЫПВМ¸¯‡ВЪТfl ‰У ФВ ‚УМ‡˜‡О¸МУ МЛБНУ„У Ы У‚Мfl (ФВ ВıУ‰ УЪ ЪУ˜НЛ 2 Í 3, ‚В ıМflfl ˜‡ТЪ¸ „ЛТЪВ ВБЛТМУИ Н Л‚УИ), Ъ‡Н Н‡Н ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ Т‚ВЪ‡ ‚ ВБУМ‡ЪУ В ‰УТЪ‡ЪУ˜М‡, ˜ЪУ- ·˚ Ы‰В КЛ‚‡Ъ¸ БМ‡˜ВМЛВ ФУН‡Б‡ЪВОfl Ф ВОУПОВМЛfl ‚В˘ВТЪ‚‡ (УФЪЛ˜ВТНУИ ‰ОЛМ˚ ВБУМ‡ЪУ ‡) М‡ Ы У‚- МВ, Ф Л НУЪУ УП Ф УФЫТН‡МЛВ ·УО¸¯УВ. З УН ВТЪМУТЪЛ ЪУ˜НЛ 3 ‚ ВБЫО¸Ъ‡ЪВ ФУОУКЛЪВО¸МУИ У· ‡ЪМУИ Т‚flБЛ ФУН‡Б‡ЪВО¸ Ф ВОУПОВМЛfl Л ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ Т‚ВЪ‡ М‡˜ЛМ‡˛Ъ ‚Б‡ЛПМУ УТО‡·ОflЪ¸ ‰ Ы„ ‰ Ы„‡ Л МВ- ·УО¸¯УВ ЛБПВМВМЛВ I0 Ф Л‚У‰ЛЪ Н ВБНУПЫ Ф‡‰ВМЛ˛ Ф УФЫТН‡МЛfl. н Л ЪУ˜НЛ ФВ ВТВ˜ВМЛfl Ф flПУИ Т ЩЫМНˆЛВИ щИ Л ( ЛТ. 2, ·) fl‚Оfl˛ЪТfl ЫТОУ‚ЛВП ‚УБМЛНМУ‚ВМЛfl ‰ЛТФВ ТЛУММУИ ·ЛТЪ‡·ЛО¸МУТЪЛ. тЛ-ЛМ‡ „ЛТЪВ ВБЛТМУИ ФВЪОЛ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ Ф‡ ‡ПВЪ ‡ F. ÖÒÎË Á̇˜ÂÌË F ‰УТЪ‡ЪУ˜МУ ‚ВОЛНУ (·УО¸¯УИ НУ˝Щ- ЩЛˆЛВМЪ УЪ ‡КВМЛfl БВ Н‡О), ЪУ ¯Л ЛМЫ „ЛТЪВ ВБЛТМУИ ФВЪОЛ ПУКМУ ЛБПВМflЪ¸ ‚˚·У УП М‡˜‡О¸МУИ Щ‡Б˚

ϕ

-----n L ‚ФОУЪ¸ ‰У ФУОЫ˜ВМЛfl Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ ЛМЪВМ-

0 λ 0

ТЛ‚МУТЪЛ Ф У¯В‰¯В„У ˜В ВБ ЛМЪВ ЩВ УПВЪ Т‚ВЪ‡ УЪ ‚ıУ‰МУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ ·ВБ „ЛТЪВ ВБЛТ‡ ( ЛТ. 3).

аМЪВ ЩВ УПВЪ Т Ъ‡НУИ Н Л‚УИ Ф УФЫТН‡МЛfl, ‡М‡ОУ„Л˜МУИ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ ЪУН‡ НУООВНЪУ ‡ УЪ ЪУН‡ ·‡Б˚ Ъ ‡МБЛТЪУ ‡, ПУКВЪ ·˚Ъ¸ ЛТФУО¸БУ‚‡М Н‡Н УФЪЛ˜ВТНЛИ Ъ ‡МБЛТЪУ [1]. йМ ‡·УЪ‡ВЪ УЪ ‰‚Ыı О‡БВ - М˚ı ФЫ˜НУ‚, ПУ˘МУ„У Л ТО‡·У„У (Ф У·МУ„У), ТЩУНЫТЛ У‚‡ММ˚ı М‡ ФВ В‰МВП БВ Н‡ОВ. аМЪВМТЛ‚МУТЪ¸

ÏÓ˘ÌÓ„Ó Ô͇ۘ I* ФУТЪУflММ‡ Л ‚˚·Л ‡ВЪТfl Ъ‡НЛП

0

Ó· ‡ÁÓÏ, ˜ÚÓ·˚ Ó̇ ̇ıӉ˷Ҹ ‚·ÎËÁË Í ÛÚÓ„Ó Û˜‡-

IT

 

t

I*

I

0

0

 

IS

t

êËÒ. 3. кВКЛП ЫТЛОВМЛfl УФЪЛ˜ВТНУ„У Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ (Ъ ‡МТЩ‡БУ ‡), М‡ ‚ıУ‰ НУЪУ У„У ‰Оfl ‚˚·У ‡ ‡- ·У˜ВИ ЪУ˜НЛ ФУ‰‡˛ЪТfl УФУ М˚И ФЫ˜УН Т‚ВЪ‡ ФУТЪУ-

flММУИ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ I*

Ë Ò˄̇ΠI

. ë··˚È ÒË„-

0

s

 

̇ΠIs ЫТЛОЛ‚‡ВЪТfl Т ТУı ‡МВМЛВП В„У ЩУ П˚

ТЪН‡ Ф УФЫТН‡МЛfl (‚˚·У ‡·У˜ВИ ЪУ˜НЛ). и Л ‚НО˛˜ВМЛЛ Ф У·МУ„У ФЫ˜Н‡ (ТЛ„М‡О‡) ТУ‚ПВТЪМУВ ‰ВИТЪ‚ЛВ У·УЛı ФЫ˜НУ‚ Ф Л‚У‰ЛЪ Н ВБНУПЫ Ы‚ВОЛ- ˜ВМЛ˛ Ф УФЫТН‡МЛfl – Н ‰ЛЩЩВ ВМˆЛ‡О¸МУПЫ ЫТЛОВМЛ˛ ТЛ„М‡О‡. н‡НЛП У· ‡БУП УТЫ˘ВТЪ‚ОflВЪТfl ЫФ-‡‚ОВМЛВ Т‚ВЪУП Т ФУПУ˘¸˛ Т‚ВЪ‡. йФЪЛ˜ВТНЛИ Ъ ‡МБЛТЪУ , ‚ УТМУ‚В ‰ВИТЪ‚Лfl НУЪУ У„У ОВКЛЪ МВОЛМВИМУВ ЛБПВМВМЛВ ФУН‡Б‡ЪВОfl Ф ВОУПОВМЛfl Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ Щ‡Б˚ ‚ ТЛТЪВПВ Т У· ‡ЪМУИ Т‚flБ¸˛, М‡- Б˚‚‡ВЪТfl Ъ‡НКВ Ъ ‡МТЩ‡БУ УП. зВОЛМВИМ˚И ˝Ъ‡ОУМ о‡· Л–иВ У, ‚ НУЪУ УП ТЛ„М‡О (Ф У·М˚И ОЫ˜) М‡- Ф ‡‚ОВМ ФУ‰ Ы„ОУП Н ПУ˘МУПЫ УФУ МУПЫ ОЫ˜Ы, fl‚ОflВЪТfl ‡М‡ОУ„УП ˝ОВНЪ УММУ„У Ъ ‡МБЛТЪУ ‡, Ф ЛПВМflВПУ- „У ‰Оfl УТЫ˘ВТЪ‚ОВМЛfl ОУ„Л˜ВТНЛı УФВ ‡ˆЛИ ( ЛТ. 4).

наих йинауЦлдап зЦгазЦвзйлнЦв

л‚ВЪУ‚УВ ФУОВ, УТˆЛООЛ Ы˛˘ВВ М‡ ˜‡ТЪУЪВ ω (E(x, t) = E0 exp[it kx)]), ‚˚Б˚‚‡ВЪ ФУОfl ЛБ‡ˆЛ˛ Т В‰˚ М‡ ˝ЪУИ КВ ˜‡ТЪУЪВ P(x, t). ó‡ÒÚÓÚ‡ ω ÏÌÓ„Ó ‚˚¯Â ˜‡ÒÚÓÚ ÍÓη‡ÌËfl ¯ÂÚÍË. P(x, t) Т‚flБ‡М‡ Т УЪНОЛНУП Т‚flБ‡ММ˚ı ˝ОВНЪ УМУ‚ ‚ Т В‰В:

P(x, t) = −Nex(t) = χE(x, T),

„‰Â N – ˜ËÒÎÓ ˝ÎÂÍÚ ÓÌÓ‚ ‚ ‰ËÌˈ ӷ˙Âχ, e – Á‡-fl‰ ˝ÎÂÍÚ Ó̇, x – В„У ТПВ˘ВМЛВ ‚ Т‚ВЪУ‚УП ФУОВ М‡Ф flКВММУТЪ¸˛ E.

гЛМВИМ‡fl ‚УТФ ЛЛП˜Л‚УТЪ¸ χ – НУПФОВНТМ‡fl ‚ВОЛ˜ЛМ‡, Б‡‚ЛТfl˘‡fl УЪ ЪЛФ‡ Т В‰˚ Л ˜‡ТЪУЪ˚ ω. ЦВ ‰ВИТЪ‚ЛЪВО¸М‡fl ˜‡ТЪ¸ Т‚flБ‡М‡ Т НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪУП Ф ВОУПОВМЛfl, ‡ ПМЛП‡fl – Т ФУ„ОУ˘ВМЛВП ‚В˘ВТЪ‚‡.

106

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹11, 1999

 

Vout

1

 

Vout

 

Vin

 

0

 

 

Vin

 

I0

 

·

IR

1

 

 

îè

0

 

 

I0

IR

IS

IT 1

IT

0

I0

êËÒ. 4. ëıÂχ ˝ÎÂÍÚ ÓÌÌÓ„Ó () Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ Л УФЪЛ˜ВТНУ„У (·) Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ (Ъ ‡МТЩ‡БУ ‡), ЛТФУО¸БЫВП˚ı ‚ Н‡˜ВТЪ‚В ФВ ВНО˛˜‡ЪВОВИ. 0 Ë 1 – ОУ„Л˜ВТНЛИ МУО¸ Л ОУ„Л˜ВТН‡fl В‰ЛМЛˆ‡. î–è – В- БУМ‡ЪУ о‡· Л–иВ У, Б‡ФУОМВММ˚И МВОЛМВИМУИ Т В‰УИ. V – М‡Ф flКВМЛВ, IR – ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸ УЪ ‡- КВММУ„У Т‚ВЪ‡. йТЪ‡О¸М˚В У·УБМ‡˜ВМЛfl ‚ ЪВНТЪВ. АМ‡ОУ„Л˜МУ ЪУПЫ Н‡Н Ф У‚У‰ЛПУТЪ¸ Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ Л М‡Ф flКВМЛВ М‡ ‚˚ıУ‰В ПВМfl˛ЪТfl Ф Л ЛБПВМВМЛЛ М‡Ф flКВМЛfl М‡ В„У ·‡БВ, Ф УФЫТН‡МЛВ Л УЪ ‡КВМЛВ ВБУМ‡ЪУ ‡ о‡· Л–иВ У, Б‡ФУОМВММУ„У МВОЛМВИМУИ Т В‰УИ, ПУ„ЫЪ ЛБПВМflЪ¸Тfl ТН‡˜НУП Ф Л ФУ‰‡˜В Т‚ВЪУ‚У„У ТЛ„М‡О‡ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪ¸˛ Is ̇ Â„Ó ‚ıÓ‰

йМ‡ МВ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ‡ПФОЛЪЫ‰˚ (Л ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ) ФУОfl. н‡НЛП У· ‡БУП, НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ˚ Ф ВОУПОВМЛfl Л ФУ„ОУ˘ВМЛfl ЪУКВ МВ Б‡‚ЛТflЪ УЪ ‡ПФОЛЪЫ‰˚ Т‚ВЪУ- ‚УИ ‚УОМ˚, ЪУ ВТЪ¸ УЪ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡. н‡Н‡fl ТЛЪЫ‡ˆЛfl ‰УПЛМЛ ЫВЪ ‚ ·УО¸¯ЛМТЪ‚В Ф ‡НЪЛ˜ВТНЛı ТОЫ˜‡В‚, Ъ‡Н Н‡Н ˝ОВНЪ Л˜ВТНУВ ФУОВ Т‚ВЪУ‚УИ ‚УО- М˚ ПМУ„У ПВМ¸¯В ‚МЫЪ ВММВ„У ФУОfl ‡ЪУП‡. щОВН- Ъ УМ˚, ТУ‚В ¯‡˛˘ЛВ „‡ ПУМЛ˜ВТНЛВ НУОВ·‡МЛfl М‡ ˜‡ТЪУЪВ ω, ЛБОЫ˜‡˛Ъ Т‚ВЪ М‡ ˝ЪУИ КВ ˜‡ТЪУЪВ. З Ъ‡НУП ТОЫ˜‡В УФЪЛ˜ВТН‡fl Т В‰‡ М‡Б˚‚‡ВЪТfl ОЛМВИМУИ, ‚ МВИ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛВ Т‚ВЪУ‚˚ı ФЫ˜НУ‚ ФУ‰˜ЛМflВЪТfl Ф ЛМˆЛФЫ ТЫФВ ФУБЛˆЛЛ. З ОЛМВИМУИ УФЪЛ˜ВТНУИ Т В‰В Т ФУПУ˘¸˛ Т‚ВЪУ‚˚ı ФЫ˜НУ‚ МВ‚УБПУКМУ ФУОЫ˜ЛЪ¸ ‡М‡ОУ„ Ъ ‡МБЛТЪУ ‡.

д‡Н ·˚ОУ ЫН‡Б‡МУ ‚˚¯В, ФУОМУТЪ¸˛ УФЪЛ˜ВТНЫ˛ У· ‡·УЪНЫ ТЛ„М‡ОУ‚ (ЫТЛОВМЛВ, ФВ ВНО˛˜ВМЛВ Л Ъ.‰.) ПУКМУ УТЫ˘ВТЪ‚ЛЪ¸ Т ФУПУ˘¸˛ МВОЛМВИМ˚ı Т В‰. и Л УЪМУТЛЪВО¸МУ ‚˚ТУНЛı Ы У‚Мflı ‚УБ·ЫК‰ВМЛfl (Ф ВК‰В ‚ТВ„У О‡БВ ‡ПЛ) УФЪЛ˜ВТНЛВ Т‚УИТЪ‚‡ Т В‰˚ Б‡‚ЛТflЪ УЪ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡. л‚ВЪУ‚˚В ‚УОМ˚

М‡˜ЛМ‡˛Ъ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚У‚‡Ъ¸ ТУ Т В‰УИ Л ‰ Ы„ Т ‰ Ы„УП. и ЛМˆЛФ ТЫФВ ФУБЛˆЛЛ М‡ Ы¯‡ВЪТfl. СОfl ФУОЫ˜ВМЛfl УФЪЛ˜ВТНУ„У Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ МЫКМ˚ МВОЛ- МВИМУ-УФЪЛ˜ВТНЛВ Т В‰˚, ‡·УЪ‡˛˘ЛВ М‡ МЫКМ˚ı ˜‡ТЪУЪ‡ı Ф Л УЪМУТЛЪВО¸МУ П‡О˚ı Ы У‚Мflı ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ Т‚ВЪ‡.

йФЪЛ˜ВТНЛВ МВОЛМВИМУТЪЛ ПУКМУ ‡Б‰ВОЛЪ¸ М‡ ‰‚‡ ‚Л‰‡ [2]: М‡ ·ВБ˚МВ ˆЛУММ˚В НО‡ТТЛ˜ВТНЛВ, ‚УБМЛН‡˛˘ЛВ ‚ Т В‰‡ı ·ВБ ‰ЛТТЛФ‡ˆЛЛ Ф Л ‚˚ТУНЛı Ы У‚Мflı ‚УБ·ЫК‰ВМЛfl О‡БВ ‡ПЛ, Л М‡ ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛВ (ТЛО¸М˚В, ВБУМ‡МТМ˚В) ‚ Т В‰‡ı Т ФУ„ОУ˘ВМЛВП. и Л ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛЛ ЛМЪВМТЛ‚МУ„У Т‚ВЪУ‚У„У ФУОfl Т Ф УБ ‡˜МУИ МВОЛМВИМУИ Т В‰УИ НУОВ·‡МЛfl ‡ЪУПМУ„У УТˆЛООflЪУ ‡ (˝ОВНЪ УМ‡, Т‚flБ‡ММУ„У Т ‡ЪУП- М˚П УТЪУ‚УП) ‡М„‡ ПУМЛ˜М˚ Л ФУОfl ЛБ‡ˆЛfl ТЪ‡МУ- ‚ЛЪТfl МВОЛМВИМУИ ЩЫМНˆЛВИ ˝ОВНЪ Л˜ВТНУ„У ФУОfl. ЦВ ПУКМУ Ф В‰ТЪ‡‚ЛЪ¸ ‚ ‚Л‰В ТЪВФВММУ„У fl‰‡

P = χE + χ(2)E2 + χ(3)E3 + …,

„‰Â χ(2) Ë χ(3) – МВОЛМВИМ˚В ‚УТФ ЛЛП˜Л‚УТЪЛ ‚ЪУ У- „У Л Ъ ВЪ¸В„У ФУ fl‰НУ‚. еУКМУ ФУН‡Б‡Ъ¸ [3], ˜ЪУ МВОЛМВИМ‡fl ‰У·‡‚Н‡ Н НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪЫ Ф ВОУПОВМЛfl n' (ÒÏ. Ô Ë‚Â‰ÂÌÌÛ˛ ‚˚¯Â ÙÓ ÏÛÎÛ (2)) Ô ÓÔÓ ˆËÓ- ̇θ̇ χ(3). чÊ ‚ Ò Â‰‡ı Ò ˆÂÌÚ ÓÏ Ë̂ ÒËË, ‰Îfl ÍÓÚÓ ˚ı χ(2) = 0 Ë χ(3) fl‚ОflВЪТfl М‡ЛМЛБ¯ЛП ˜ОВМУП ‚‡БОУКВМЛЛ ФУ ФУО˛, МВОЛМВИМ˚В ЛБПВМВМЛfl НУ- ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ Ф ВОУПОВМЛfl М‡ТЪУО¸НУ П‡О˚, ˜ЪУ ЛТФУО¸БУ‚‡Ъ¸ Лı ‚ УФЪЛ˜ВТНУП Ъ ‡МБЛТЪУ В ·ВТФВ ТФВНЪЛ‚МУ – МВУ·ıУ‰ЛП˚ ТОЛ¯НУП ·УО¸¯ЛВ ПУ˘МУТЪЛ Т‚ВЪУ‚˚ı ФЫ˜НУ‚. ЕВБЫТОУ‚М˚П ‰УТЪУЛМТЪ‚УП НО‡ТТЛ˜ВТНУИ МВОЛМВИМУТЪЛ ПУКМУ Т˜ЛЪ‡Ъ¸ ВВ ·ВБ˚МВ ˆЛУММУТЪ¸ (˝ОВНЪ УМ ЫТФВ‚‡ВЪ УЪТОВКЛ- ‚‡Ъ¸ ЛБПВМВМЛВ М‡Ф flКВММУТЪЛ Т‚ВЪУ‚У„У ФУОfl). п‡ ‡НЪВ МУВ ‚ ВПfl ВО‡НТ‡ˆЛЛ НО‡ТТЛ˜ВТНУИ МВОЛМВИМУТЪЛ 10−15–10−13 Ò.

лЛО¸М‡fl ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТН‡fl МВОЛМВИМУТЪ¸ ·˚О‡ ‚ФВ ‚˚В У·М‡ ЫКВМ‡ ‚ 1926 „У‰Ы л.а. З‡‚ЛОУ‚˚П Л З.г. гВ‚¯ЛМ˚П Ф Л ЛБЫ˜ВМЛЛ ФУ„ОУ˘ВМЛfl Т‚ВЪ‡ ‚ Ы ‡МУ‚УП ТЪВНОВ. л.а. З‡‚ЛОУ‚ ФВ ‚˚И ‚‚ВО ФУМflЪЛВ “МВОЛМВИМ‡fl УФЪЛН‡”. йМ ФЛТ‡О: “о‡НЪ НУМВ˜МУИ ‰ОЛЪВО¸МУТЪЛ ‚УБ·ЫК‰ВММ˚ı ТУТЪУflМЛИ Ф Л ФУ„ОУ- ˘ВМЛЛ Т‚ВЪ‡ ЛПВВЪ МВФУТ В‰ТЪ‚ВММУВ УЪМУ¯ВМЛВ Н ‚УФ УТЫ У Ф В‰ВО‡ı ‚˚ФУОМВМЛfl ОЛМВИМУТЪЛ Б‡НУМУ‚ ‡ТФ УТЪ ‡МВМЛfl Т‚ВЪ‡ ‚ ФУ„ОУ˘‡˛˘ВИ Т В‰В Л Н ТЫФВ ФУБЛˆЛЛ Т‚ВЪ‡. уВП ·УО¸¯ВВ ˜ЛТОУ ПУОВНЫО М‡ıУ‰ЛЪТfl ‚ ‚УБ·ЫК‰ВММУП ТУТЪУflМЛЛ, ЪУ ВТЪ¸ ˜ВП ·УО¸¯В Т‚ВЪУ‚‡fl ПУ˘МУТЪ¸, ЪВП Б‡ПВЪМВВ ‰УОКМ‡ ЫПВМ¸¯‡Ъ¸Тfl ‰УОfl ФУ„ОУ˘‡ВПУИ ˝МВ „ЛЛ, Ъ‡Н Н‡Н ‚УБ·ЫК‰ВММ˚В ПУОВНЫО˚ ‰У Т‚УВ„У ‚УБ‚ ‡˘ВМЛfl ‚ МУ П‡О¸МУВ ТУТЪУflМЛВ ФВ ВТЪ‡˛Ъ ‡·ТУ ·Л У‚‡Ъ¸ Т‚ВЪ Ф ВКМЛП У· ‡БУП” (LJ‚ËÎÓ‚ ë.à. еЛН УТЪ ЫНЪЫ ‡ Т‚ВЪ‡. е.: аБ‰-‚У Аз лллк, 1950. л. 71). ЕУО¸- ¯УВ ‚ ВПfl КЛБМЛ ‚УБ·ЫК‰ВММУ„У ТУТЪУflМЛfl (0,3 ПТ) Ы ‡МУ‚У„У ТЪВНО‡ ФУБ‚УОЛОУ УТЫ˘ВТЪ‚ЛЪ¸ ФВ ‚˚И ˝НТФВ ЛПВМЪ ‚ У·О‡ТЪЛ МВОЛМВИМУИ УФЪЛНЛ Б‡‰УО„У ‰У ФУfl‚ОВМЛfl О‡БВ У‚ – Б‡ В„ЛТЪ Л У‚‡Ъ¸ ‚ МВП МВОЛМВИМУВ ФУ„ОУ˘ВМЛВ Ф Л ВБУМ‡МТМУП ‚УБ- ·ЫК‰ВМЛЛ ПУ˘МУИ Т‚ВЪУ‚УИ ЛТН УИ. аЪ‡Н, ТЛО¸М˚В ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛВ (ЛМВ ˆЛУММ˚В) МВОЛМВИМУТЪЛ ‚УБМЛ-

СзЦикйЗлдав З.л. йинауЦлдДь ЕалнДЕагъзйлнъ а икйЕгЦеД лйбСДзаь йинауЦлдйЙй нкДзбалнйкД

107

Н‡˛Ъ Ф Л ФУ„ОУ˘ВМЛЛ Т‚ВЪ‡ ‚ ‚В˘ВТЪ‚В. и Л ˝ЪУП НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ФУ„ОУ˘ВМЛfl Т В‰˚ Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ ‚УБ·ЫК‰‡˛˘В„У ЛБОЫ˜ВМЛfl. зВОЛМВИМУВ ЛБПВМВМЛВ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ ФУ„ОУ˘ВМЛfl, ‚ Т‚У˛ У˜В-В‰¸, Ф Л‚У‰ЛЪ Н МВОЛМВИМУПЫ ЛБПВМВМЛ˛ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ‡ Ф ВОУПОВМЛfl.

лагъзхЦ йинауЦлдаЦ зЦгазЦвзйлна З ийгмикйЗйСзадДп а ийгмикйЗйСзадйЗхп лнкмднмкДп

ийзаЬЦззйв кДбеЦкзйлна

йТУ·˚И ЛМЪВ ВТ ‰Оfl ТУБ‰‡МЛfl УФЪЛ˜ВТНЛı МВОЛМВИМ˚ı ЫТЪ УИТЪ‚, ‡·УЪ‡˛˘Лı Ф Л МВ‚˚ТУНЛı ЛМЪВМТЛ‚МУТЪflı, М‡Ф ЛПВ Ф Л ‚УБ·ЫК‰ВМЛЛ ФУОЫФ У- ‚У‰МЛНУ‚˚ПЛ О‡БВ ‡ПЛ, Ф В‰ТЪ‡‚Оfl˛Ъ ЛБЫ˜‡ВП˚В ‚ ФУТОВ‰МЛВ „У‰˚ ТЛО¸М˚В ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛВ МВОЛМВИМУТЪЛ ‚ ФУОЫФ У‚У‰МЛН‡ı Л ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚˚ı ТЪ ЫНЪЫ ‡ı, Ы НУЪУ ˚ı У‰ЛМ, ‰‚‡ ЛОЛ ‚ТВ Ъ Л ‡БПВ ‡ ТЪУО¸ П‡О˚, ˜ЪУ УМЛ Т ‡‚МЛП˚ Т ‰ОЛМУИ ‚УОМ˚ ‰В Е УИОfl ˝ОВНЪ УМ‡ ‚ ‚В˘ВТЪ‚В [3]. З ФУОЫФ У‚У‰МЛН‡ı Л ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚˚ı МЛБНУ ‡БПВ М˚ı ТЪ ЫНЪЫ ‡ı ТЛО¸- М˚В МВОЛМВИМУТЪЛ ‚УБМЛН‡˛Ъ Б‡ Т˜ВЪ ‚УБ·ЫК‰ВМЛfl Т‚ВЪУП ˝ОВНЪ УМУ‚, ‰˚ УН, ˝НТЛЪУМУ‚ Л ‰ Ы„Лı Н‚‡- БЛ˜‡ТЪЛˆ. и Л ˝ЪУП УФЪЛ˜ВТНЛВ Т‚УИТЪ‚‡ Т В‰˚ (Ф ВК‰В ‚ТВ„У НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ ФУ„ОУ˘ВМЛfl Л Ф ВОУПОВМЛfl) Б‡‚ЛТflЪ УЪ ФОУЪМУТЪЛ ‚УБ·ЫК‰ВММ˚ı ˜‡ТЪЛˆ, ЪУ ВТЪ¸ УЪ ПУ˘МУТЪЛ Т‚ВЪУ‚У„У ФУЪУН‡ (МВ ФУОВ‚УИ ˝ЩЩВНЪ!). З ВПfl ВО‡НТ‡ˆЛЛ ТЛО¸М˚ı МВОЛМВИМУТЪВИ УФ В‰ВОflВЪТfl ‚ ВПВМВП КЛБМЛ ‚УБ·ЫК‰ВММ˚ı Н‚‡БЛ˜‡ТЪЛˆ. аПВММУ ФУ˝ЪУПЫ ‚ УЪОЛ˜ЛВ УЪ НО‡ТТЛ- ˜ВТНЛı ˝ЪЛ МВОЛМВИМУТЪЛ М‡Б˚‚‡˛ЪТfl ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛПЛ. д‡Н Л ‰Оfl НО‡ТТЛ˜ВТНУИ МВОЛМВИМУТЪЛ, ‚ВОЛ˜ЛМЫ ТЛО¸МУИ ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНУИ МВОЛМВИМУТЪЛ ı‡ ‡НЪВ ЛБЫ- ˛Ъ Ф‡ ‡ПВЪ УП χ(3). й‰М‡НУ ТОВ‰ЫВЪ УЪПВЪЛЪ¸, ˜ЪУ ‰Оfl ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛı МВОЛМВИМУТЪВИ ‚ УЪОЛ˜ЛВ УЪ ·В- Б˚МВ ˆЛУММ˚ı ОУН‡О¸М˚ı НО‡ТТЛ˜ВТНЛı МВОЛМВИМУТЪВИ χ(3) ТОВ‰ЫВЪ ‚УТФ ЛМЛП‡Ъ¸ Н‡Н МВНЛИ ˝ЩЩВНЪЛ‚М˚И Ф‡ ‡ПВЪ Л У·flБ‡ЪВО¸МУ Ы˜ЛЪ˚‚‡Ъ¸ ‚ ВПflВО‡НТ‡ˆЛЛ МВОЛМВИМУТЪЛ, УФ В‰ВОflВПУВ Н‡Н ‚ В- ПВМВП ВНУП·ЛМ‡ˆЛЛ ‚УБ·ЫК‰ВММ˚ı Н‚‡БЛ˜‡ТЪЛˆ, Ъ‡Н Л Лı ‰ЛЩЩЫБЛВИ ЛБ У·О‡ТЪЛ ‚УБ·ЫК‰ВМЛfl. аБ-Б‡ВБУМ‡МТМУ„У ЫТЛОВМЛfl ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНЛВ МВОЛМВИМУТЪЛ УТУ·ВММУ ‚ВОЛНЛ ‚ У·О‡ТЪЛ Н ‡fl ФУ„ОУ˘ВМЛfl Ф flПУБУММУ„У ФУОЫФ У‚У‰МЛН‡ ЛОЛ МЛБНУ ‡БПВ - МУИ ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚УИ ТЪ ЫНЪЫ ˚.

к‡ТТПУЪ ЛП МВНУЪУ ˚В ЩЛБЛ˜ВТНЛВ Ф УˆВТТ˚, Ф Л‚У‰fl˘ЛВ Н ‚УБМЛНМУ‚ВМЛ˛ ТЛО¸М˚ı УФЪЛ˜ВТНЛı МВОЛМВИМУТЪВИ, ЪУ ВТЪ¸ Н МВОЛМВИМУПЫ ЛБПВМВМЛ˛ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪУ‚ ФУ„ОУ˘ВМЛfl Л Ф ВОУПОВМЛfl УЪ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ‚УБ·ЫК‰ВММ˚ı Н‚‡БЛ˜‡ТЪЛˆ (α(N) Ë n(N)). З ФУОЫФ У‚У‰МЛН‡ı Т ЫБНУИ Б‡Ф В˘ВММУИ БУМУИ Ф Л ‚˚ТУНЛı Ы У‚Мflı ВБУМ‡МТМУ„У ПВКБУММУ„У ‚УБ- ·ЫК‰ВМЛfl М‡·О˛‰‡ВЪТfl МВОЛМВИМУВ ЫПВМ¸¯ВМЛВ ФУ„ОУ˘ВМЛfl Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ МВОЛМВИМУВ ЛБПВМВМЛВ ФУН‡Б‡ЪВОfl Ф ВОУПОВМЛfl. щЪУ Т‚flБ‡МУ Т Б‡ФУОМВМЛВП ТУТЪУflМЛИ ‰М‡ БУМ˚ Ф У‚У‰ЛПУТЪЛ ‚УБ·ЫК- ‰ВММ˚ПЛ ˝ОВНЪ УМ‡ПЛ Л Лı НУМВ˜М˚П ‚ ВПВМВП КЛБМЛ ‚ ˝ЪЛı ТУТЪУflМЛflı (‰УПЛМЛ ЫВЪ ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТ-

НЛИ ˝ЩЩВНЪ ЕЫ ¯ЪВИМ‡–еУТТ‡). З ¯Л УНУБУММ˚ı ФУОЫФ У‚У‰МЛН‡ı ФУПЛПУ ˝ЪУ„У ˝ЩЩВНЪ‡ Ф Л ·УО¸- ¯Лı НУМˆВМЪ ‡ˆЛflı N ‚УБ·ЫК‰ВММ˚ı ˜‡ТЪЛˆ Ф У- ЛТıУ‰ЛЪ ЫПВМ¸¯ВМЛВ (ФВ ВМУ ПЛ У‚Н‡) ¯Л ЛМ˚ Б‡Ф В˘ВММУИ БУМ˚, Ф Л‚У‰fl˘ВВ, М‡У·У УЪ, Н МВОЛМВИМУПЫ Ы‚ВОЛ˜ВМЛ˛ ФУ„ОУ˘ВМЛfl. З ВБЫО¸Ъ‡ЪВ Б‡- ‚ЛТЛПУТЪЛ α(N) Ë n(N) УФ В‰ВОfl˛ЪТfl ТУУЪМУ¯ВМЛВП ˝ЪЛı ˝ЩЩВНЪУ‚.

ЕУО¸¯Ы˛ УО¸ ‚ ЩУ ПЛ У‚‡МЛЛ ТЛО¸М˚ı МВОЛМВИМУТЪВИ ‚ У·О‡ТЪЛ Н ‡fl ФУ„ОУ˘ВМЛfl ФУОЫФ У‚У‰- МЛН‡ Л„ ‡˛Ъ ˝НТЛЪУМ˚ (Т‚flБ‡ММ˚В ТУТЪУflМЛfl ˝ОВН- Ъ УМ‡ Т ‰˚ НУИ). и Л ·УО¸¯Лı НУМˆВМЪ ‡ˆЛflı ˝НТЛЪУМУ‚ Л Т‚У·У‰М˚ı МУТЛЪВОВИ Ф УЛТıУ‰ЛЪ Ф У- Т‚ВЪОВМЛВ ‚ У·О‡ТЪЛ ˝НТЛЪУММУ„У ВБУМ‡МТ‡. щЪУ Т‚flБ‡МУ, ‚У-ФВ ‚˚ı, Т ЪВП, ˜ЪУ ‚ Ф ЛТЫЪТЪ‚ЛЛ ·УО¸- ¯У„У ˜ЛТО‡ ˝ОВНЪ УМУ‚ Л ‰˚ УН НЫОУМУ‚ТНУВ ‚Б‡Л- ПУ‰ВИТЪ‚ЛВ ПВК‰Ы ˝ОВНЪ УМУП Л ‰˚ НУИ УТО‡·ОflВЪТfl (˝ЪУЪ ˝ЩЩВНЪ М‡Б˚‚‡ВЪТfl ˝Н ‡МЛ У‚‡МЛВП). ЗУ- ‚ЪУ ˚ı, Ф Л ·УО¸¯УИ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ˝НТЛЪУМУ‚ УМЛ М‡˜ЛМ‡˛Ъ ЛМЪВМТЛ‚МУ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚У‚‡Ъ¸, ‡Б Ы- ¯‡fl ‰ Ы„ ‰ Ы„‡. иУ˝ЪУПЫ ˝НТЛЪУММУВ ФУ„ОУ˘ВМЛВ ЛТ˜ВБ‡ВЪ Ф Л НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ˝НТЛЪУМУ‚ Nex ≈ (πaex)−3, aex – ·У У‚ТНЛИ ‡‰ЛЫТ ˝НТЛЪУМ‡.

йТУ·˚И ЛМЪВ ВТ ‰Оfl Ф ЛОУКВМЛИ Ф В‰ТЪ‡‚Оfl˛Ъ ТЛО¸М˚В МВОЛМВИМУТЪЛ, ‚УБМЛН‡˛˘ЛВ Ф Л ‚УБ·ЫК- ‰ВМЛЛ ·УО¸¯УИ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ˝НТЛЪУМУ‚ ‚ Н‚‡БЛ- ‰‚ЫПВ МУИ ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚УИ ТЪ ЫНЪЫ В (‚ Н‚‡М- ЪУ‚УИ flПВ ЛОЛ ПМУКВТЪ‚ВММ˚ı Н‚‡МЪУ‚˚ı flП‡ı). З Ъ‡НЛı ТЪ ЫНЪЫ ‡ı ЛБ-Б‡ ‡БПВ МУ„У Н‚‡МЪУ‚‡МЛfl Ы‚ВОЛ˜Л‚‡ВЪТfl ˝МВ „Лfl Т‚flБЛ ˝НТЛЪУМУ‚ [4] (¯Л Л- М‡ Н‚‡МЪУ‚УИ flП˚ ЫКВ, ˜ВП ‰Л‡ПВЪ ˝НТЛЪУМ‡ ‚ У·˙- ВПМУП ФУОЫФ У‚У‰МЛНВ, ˜ЪУ Б‡ТЪ‡‚ОflВЪ ˝ОВНЪ УМ Л ‰˚ НЫ М‡ıУ‰ЛЪ¸Тfl ·ОЛКВ ‰ Ы„ Н ‰ Ы„Ы, Ы‚ВОЛ˜Л‚‡fl Лı ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛВ). и Л ˝ЪУП ФЛН ˝НТЛЪУММУ„У ФУ„ОУ- ˘ВМЛfl ıУ У¯У ‚˚ ‡КВМ ‰‡КВ Ф Л НУПМ‡ЪМУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ В ТЪ ЫНЪЫ ˚ ( ЛТ. 5). н‡Н, ‚ У· ‡БˆВ Т Н‚‡МЪУ- ‚˚ПЛ flП‡ПЛ ЛБ GaAs ¯Л ЛМУИ УНУОУ 10 МП, УН ЫКВММ˚ПЛ ·‡ ¸В ‡ПЛ ЛБ GaAlAs, П‡НТЛП‡О¸МУВ ЛБПВМВМЛВ НУ˝ЩЩЛˆЛВМЪУ‚ ФУ„ОУ˘ВМЛfl Л Ф ВОУПОВМЛfl ‰УТЪЛ„‡ВЪТfl Ф Л ВБУМ‡МТМУП ‚УБ·ЫК‰ВМЛЛ

a

1

2

hg0

hg

êËÒ. 5. лФВНЪ ФУ„ОУ˘ВМЛfl ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚УИ Н‚‡МЪУ‚УИ flП˚ Ф Л УЪТЫЪТЪ‚ЛЛ ‚УБ·ЫК‰ВМЛfl (1) Л Ф Л ‚УБ·ЫК‰ВМЛЛ ˝НТЛЪУМУ‚ ЛОЛ МУТЛЪВОВИ ·УО¸- ¯УИ ФОУЪМУТЪЛ (2). hγ0 – ˝МВ „Лfl ˝НТЛЪУММУ„У ФВ-ВıУ‰‡

108

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹11, 1999

˝НТЛЪУМУ‚ Т НУМˆВМЪ ‡ˆЛВИ Nex $ (πaex)−2 У˜ВМ¸ НУ-УЪНЛПЛ ЛПФЫО¸Т‡ПЛ ( 10−13 Т). и ЛПВМВМЛВ ТЪУО¸ НУ УЪНУ„У ЛПФЫО¸Т‡ О‡БВ ‡ ‰Оfl ‚УБ·ЫК‰ВМЛfl Т‚flБ‡- МУ Т ·˚ТЪ ˚П ‡ТФ‡‰УП ˝НТЛЪУМУ‚, ЛПВ˛˘Лı ˝МВ - „Л˛ Т‚flБЛ УНУОУ 10 П˝З, Ф Л НУПМ‡ЪМУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ В.

нкЦЕйЗДзаь, икЦСцьЗгьЦехЦ

äйинауЦлдйем нкДзбалнйкм

äМ‡ТЪУfl˘ВПЫ ‚ ВПВМЛ ‚˚ФУОМВМУ ·УО¸¯УВ ˜ЛТОУ ‡·УЪ ФУ ЛТТОВ‰У‚‡МЛ˛ fl‚ОВМЛfl УФЪЛ˜ВТНУИ ·ЛТЪ‡·ЛО¸МУТЪЛ Л В„У ЛТФУО¸БУ‚‡МЛ˛ ‰Оfl ТУБ‰‡МЛfl УФЪЛ˜ВТНУ„У Ъ ‡МБЛТЪУ ‡. й‰М‡НУ, МВТПУЪ fl М‡ У„-УПМ˚В ФУЪВМˆЛ‡О¸М˚В ‚УБПУКМУТЪЛ Ф ЛПВМВМЛfl Т‚ВЪ‡ ‰Оfl У· ‡·УЪНЛ, ı ‡МВМЛfl Л ФВ В‰‡˜Л ЛМЩУ - П‡ˆЛЛ, Ф У„ ВТТ ‚ У·О‡ТЪЛ ТУБ‰‡МЛfl ˜ЛТЪУ УФЪЛ˜ВТНУ„У ФВ ВНО˛˜‡ЪВОfl ‡Б‚Л‚‡ВЪТfl ПВ‰ОВММУ. щЪУ У·ЫТОУ‚ОВМУ Ъ Ы‰МУТЪflПЛ, ‚УБМЛН‡˛˘ЛПЛ Ф Л ФУОЫ˜ВМЛЛ МВУ·ıУ‰ЛП˚ı ‰Оfl Ф ЛОУКВМЛИ ı‡ ‡НЪВ Л- ТЪЛН ЫТЪ УИТЪ‚, ФУБ‚УОfl˛˘Лı ЫФ ‡‚ОflЪ¸ Т‚ВЪУП Т ФУПУ˘¸˛ Т‚ВЪ‡. иВ В˜ЛТОЛП МВНУЪУ ˚В ЛБ МЛı.

зВУ·ıУ‰ЛПУ Б‡Ъ ‡˜Л‚‡Ъ¸ ПЛМЛП‡О¸МЫ˛ ˝МВ „Л˛ ( 10−15 СК) М‡ ФВ ВНО˛˜ВМЛВ Т ‚˚ТУНЛП НУМЪ ‡ТЪУП (УЪМУ¯ВМЛВП ЛМЪВМТЛ‚МУТЪЛ ‚˚ıУ‰МУ„У ТЛ„М‡О‡ Н ‚ıУ‰МУПЫ) Л ЛПВЪ¸ П‡О˚В ЪВФОУ‚˚В ФУЪВ Л, ЪУ ВТЪ¸ ЛТФУО¸БУ‚‡Ъ¸ Т В‰Ы Т П‡НТЛП‡О¸М˚П БМ‡˜ВМЛВП МВОЛМВИМУТЪЛ. щЪЛ Ъ В·У‚‡МЛfl УТУ·ВММУ ‡НЪЫ‡О¸М˚ Ф Л ТУБ‰‡МЛЛ П‡Ъ Лˆ УФЪЛ˜ВТНЛı ФВ ВНО˛˜‡ЪВОВИ ‰Оfl Ф‡ ‡ООВО¸МУИ У· ‡·УЪНЛ ЛМЩУ П‡ˆЛЛ. Е˚ТЪ-У‰ВИТЪ‚ЛВ УФЪЛ˜ВТНУ„У Ъ ‡МБЛТЪУ ‡ Т‚flБ‡МУ Т ı‡-‡НЪВ М˚ПЛ ‚ ВПВМ‡ПЛ ВО‡НТ‡ˆЛЛ ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНУИ УФЪЛ˜ВТНУИ МВОЛМВИМУТЪЛ. СОfl ФУОЫ˜ВМЛfl ТЪ‡ˆЛУ- М‡ МУ„У ВКЛП‡ ‡·УЪ˚ ˝ЪЛ ‚ ВПВМ‡ ‰УОКМ˚ ·˚Ъ¸ НУ У˜В ‰ОЛЪВО¸МУТЪЛ ‚УБ·ЫК‰‡˛˘В„У ЛПФЫО¸Т‡ Т‚В- Ъ‡. д ТУК‡ОВМЛ˛, Н‡Н Ф ‡‚ЛОУ, ˜ВП ·УО¸¯В ‚ВОЛ˜Л-

М‡ ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНУИ МВОЛМВИМУТЪЛ (МВОЛМВИМ‡fl ‚УТ- Ф ЛЛП˜Л‚УТЪ¸ χ(3) ‰Оfl ‰ЛМ‡ПЛ˜ВТНУИ МВОЛМВИМУТЪЛ ПУКВЪ Ф В‚˚¯‡Ъ¸ БМ‡˜ВМЛВ χ(3) ‰Оfl НО‡ТТЛ˜ВТНУИ МВОЛМВИМУТЪЛ ·УОВВ ˜ВП М‡ 10 ФУ fl‰НУ‚), ЪВП ПВ‰- ОВММВВ Ф УЛТıУ‰ЛЪ ВВ ВО‡НТ‡ˆЛfl. иВ ВНО˛˜‡˛˘ВВ ЫТЪ УИТЪ‚У, ‰ВИТЪ‚ЛВ НУЪУ У„У УТМУ‚‡МУ М‡ fl‚ОВМЛЛ УФЪЛ˜ВТНУИ ·ЛТЪ‡·ЛО¸МУТЪЛ, МВ У·О‡‰‡ВЪ ıУ У¯ВИ ФУПВıУБ‡˘Л˘ВММУТЪ¸˛, Ъ‡Н Н‡Н УМУ У˜ВМ¸ ˜Ы‚ТЪ‚Л-

ЪВО¸МУ Н П‡О˚П ЛБПВМВМЛflП ЫФ ‡‚Оfl˛˘В„У ТЛ„М‡- О‡. З·ОЛБЛ ‡·У˜ВИ ЪУ˜НЛ П‡О ‰Л‡Ф‡БУМ ‰УФЫТЪЛП˚ı УЪНОУМВМЛИ ‚ıУ‰МУ„У ТЛ„М‡О‡.

СОfl ‰УТЪЛКВМЛfl Ф У„ ВТТ‡ ‚ У·О‡ТЪЛ ТУБ‰‡МЛfl ТЛТЪВП ‰Оfl ЫФ ‡‚ОВМЛfl Т‚ВЪУП Т ФУПУ˘¸˛ Т‚ВЪ‡, ФУ- ‚Л‰ЛПУПЫ, ТОВ‰ЫВЪ ЛТН‡Ъ¸ МУ‚˚В ЩЛБЛ˜ВТНЛВ fl‚ОВМЛfl, Ф Л„У‰М˚В ‰Оfl ТУБ‰‡МЛfl УФЪЛ˜ВТНЛı ФВ ВНО˛- ˜‡ЪВОВИ (М‡Ф ЛПВ , ФУБ‚УОfl˛˘ЛВ ˝ЩЩВНЪЛ‚МУ ЛБПВМflЪ¸ ФУОfl ЛБ‡ˆЛ˛ Т‚ВЪУ‚У„У ОЫ˜‡). и У‰УОК‡ВЪТfl ФУЛТН МУ‚˚ı Т В‰, У·О‡‰‡˛˘Лı ·УО¸¯ЛПЛ Л ‚ ЪУ КВ ‚ ВПfl ·˚ТЪ ˚ПЛ МВОЛМВИМУТЪflПЛ. З ·ОЛК‡И¯ЛВ „У‰˚ ‚ Н‡˜ВТЪ‚В ˝ЩЩВНЪЛ‚М˚ı УФЪЛ˜ВТНЛı ФВ ВНО˛- ˜‡ЪВОВИ, ФУ-‚Л‰ЛПУПЫ, ·Ы‰ЫЪ ТУБ‰‡М˚ УФЪУ˝ОВН- Ъ УММ˚В ТЛТЪВП˚, ТУ‰В К‡˘ЛВ ‡БМУ У‰М˚В ФУ ЩЛБЛ˜ВТНЛП Ф ЛМˆЛФ‡П ‡·УЪ˚ ˝ОВПВМЪ˚ ТЛТЪВП˚. аПВММУ НУПФОВНТМУТЪ¸ ПУКВЪ У·ВТФВ˜ЛЪ¸ УФЪУ˝ОВНЪ УММУПЫ ЫТЪ УИТЪ‚Ы Т‚УИТЪ‚‡, ‚˚„У‰МУ УЪОЛ˜‡˛- ˘ЛВ В„У УЪ ˜ЛТЪУ ˝ОВНЪ УММУ„У Л ˜ЛТЪУ УФЪЛ˜ВТНУ„У.

ганЦкДнмкД

1.Abraham E., Seaton C., Smith D. The Optical Computer // Sci. Amer. 1983. Vol. 248 ( ЫТ. ФВ . лУ‚ ВПВММ˚И НУПФ¸˛ЪВ . е.: еЛ , 1986).

2.䂇МЪУ‚‡fl ˝ОВНЪ УМЛН‡: е‡ОВМ¸Н‡fl ˝МˆЛНОУФВ‰Лfl. е.: лУ‚. ˝МˆЛНОУФВ‰Лfl, 1969.

3.ÑÂÏËıÓ‚ÒÍËÈ Ç.ü. 䂇ÌÚÓ‚˚ flÏ˚, ÌËÚË, ÚÓ˜ÍË: óÚÓ ˝ÚÓ Ú‡ÍÓÂ? // ëÓ ÓÒÓ‚ÒÍËÈ é· ‡ÁÓ‚‡ÚÂθÌ˚È ÜÛ Ì‡Î. 1997. ‹ 5. ë. 80–86.

4.ÅÂÎfl‚ÒÍËÈ Ç.à. щНТЛЪУМ˚ ‚ МЛБНУ ‡БПВ М˚ı ТЛТЪВ- П‡ı // н‡П КВ. л. 93–99.

* * *

ЗО‡‰ЛПЛ л‡ПТУМУ‚Л˜ СМВФ У‚ТНЛИ, ‰УНЪУ ЩЛБЛНУ-П‡ЪВП‡ЪЛ˜ВТНЛı М‡ЫН, Ф УЩВТТУ , Б‡‚. Н‡- ЩВ‰ УИ ЩЛБЛНЛ ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚ ЩЛБЛ˜ВТНУ„У Щ‡- НЫО¸ЪВЪ‡ еЙм. й·О‡ТЪ¸ М‡Ы˜М˚ı ЛМЪВ ВТУ‚ – ЩЛБЛН‡ ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚ Л ФУОЫФ У‚У‰МЛНУ‚˚ı ТЪ ЫНЪЫ ФУМЛКВММУИ ‡БПВ МУТЪЛ, МВОЛМВИМ‡fl УФЪЛН‡, О‡- БВ М‡fl ТФВНЪ УТНУФЛfl. А‚ЪУ ·УОВВ 200 М‡Ы˜М˚ı ФЫ·ОЛН‡ˆЛИ.

СзЦикйЗлдав З.л. йинауЦлдДь ЕалнДЕагъзйлнъ а икйЕгЦеД лйбСДзаь йинауЦлдйЙй нкДзбалнйкД

109

Соседние файлы в папке PhysicalReviewpdf