Рис. 4. Экспериментальная схема для наблюдения фотон-парафотонной
конверсии в резонаторе эрбиевого лазера:
1, 3, 5, 7
— система брэгговских решеток резонатора;
2, 6
— лазерные световоды, в
которых генерируется излучение частотой
ω
0
;
4
— непрозрачная среда–“стенка”;
8
—
детектор вторичного электромагнитного излучения с частотой
ω
0
;
9
— компьютер;
10
— излучение накачки
ных эрбиевых лазерах выходная мощность излучения может достигать
50 Вт. При этом внутри лазерного резонатора происходят процессы
конверсии обычного электромагнитного излучения в парафотонное
излучение, которое в соответствии с теорией [18–21] может прони-
кать через непрозрачные среды. Для унитарных поляритонов в лазер-
ном резонаторе выполняются законы сохранения импульса и энергии
(условия синхронизма):
~
~k
0
+
~
~k
0
=
~
~k
0
;
~
ω
0
+
~
ω
0
=
~
ω
0
,
где
ω
0
,
~k
0
— частота и волновой вектор исходного электромагнитного
излучения;
~k
0
= 2
~k
0
,
ω
0
= 2
ω
0
= 2
c
0
k
0
.
После прохождения непрозрачной стенки парафотоны конвертиру-
ются в обычные фотоны. При этом выполняются законы сохранения
импульса и энергии:
~
~k
0
=
~
~k
0
+
~
~k
0
;
~
ω
0
=
~
ω
0
+
~
ω
0
.
Возникающие в результате распада парафотонов фотоны вторич-
ного электромагнитного излучения регистрируются детектором и ана-
лизируются с помощью компьютера.
Аналогичные условия для осуществления эффективной лазерной
генерации при накачке на частотах унитарных поляритонов могут
быть реализованы для других волоконно-оптических лазеров, осно-
ванных на кварцевых световодах, которые легированы ионами Yb
3+
и
Tm
3+
, характеризующихся высокой мощностью излучения и лазерной
генерацией на резонансных переходах.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Coffinet J.P.
,
De Martini F.
Coherent excitation of polaritons in gallium phosphide //
Phys. Rev. Lett. 1969. Vol. 22. Р. 60–64.
2.
Heisenberg W.
,
Eule H.
Folgerungen aus der Diracschen Theorie des Positrons //
Phys. 1936. Vol. 98. Р. 714–716.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 2
97
