694,3 нм. Приемник излучения
6
предназначен для регистрации вто-
ричного излучения с частотой
ω
0
, совпадающей с частотой генерации
лазера на рубине.
Две другие возможные схемы для реализации фотон-аксионной
конверсии в кристаллах рубина представлены на рис. 4,
б
,
в
. В схеме,
представленной на рис. 4,
б
, излучение от рубинового лазера подводит-
ся к кювете, помещенной в магнитное поле с двумя другими рубинами
и непрозрачной стенкой. В качестве источника возбуждающего излу-
чения в схеме, приведенной на рис. 4,
в
, используется лазер, длина
волны которого соответствует полосе поглощения рубина, что приво-
дит к возникновению интенсивной фотолюминесценции в образце
2
,
помещенном в аналогичную кювету. Вероятность процессов фотон-
аксионной и аксион-фотонной конверсии в рассматриваемом случае
активной среды (кристалл рубина) должна быть существенно выше,
чем в вакууме (см. рис. 1), так как групповая скорость унитарных по-
ляритонов должна быть значительно меньше скорости света в вакууме
(см. рис. 3). При этих условиях улучшаются условия для понижения
порога перехода от спонтанной конверсии к вынужденной и для по-
вышения интенсивности сигнала, регистрируемого приемником.
Перспективной для реализации фотон-аксионной конверсии также
является экспериментальная схема, представленная на рис. 4,
г
. При
этом излучение от лазера
9
подводится к световоду
14
, выполненно-
му из кварцевого волокна, легированного ионами эрбия Er
3+
. Такой
материал, как и кристаллы рубина, используется в качестве активной
среды. Генерация излучения в эрбиевом волоконно-оптическом лазере
осуществляется на резонансном переходе с длиной волны
λ
= 1480
нм.
В спектре поглощения световода имеется пять резонансных пе-
реходов в инфракрасном и видимом спектральных диапазонах, соот-
ветствующих возбужденным состояниям иона эрбия Er
3+
. При этом
диэлектрическая функция в зависимости от частоты может быть пред-
ставлена в виде соотношения Куросавы:
ε
(
ω
) =
ε
∞
j
=5
Y
j
−
1
(
ω
2
lj
−
ω
2
)
(
ω
2
tj
−
ω
2
)
.
Здесь
ω
tj
,
ω
lj
— частоты резонансов и нулей диэлектрической прони-
цаемости. Равенство единице диэлектрической проницаемости имеет
место для так называемых унитарных поляритонов, частоты
ω
u
кото-
рых находятся из соотношения
ε
∞
j
=5
Y
j
−
1
(
ω
2
lj
−
ω
2
u
)
(
ω
2
tj
−
ω
2
u
)
= 1
.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 6
13
