представленной на рис. 1, и непрерывных источников возбуждающего
излучения малоперспективно.
Для вынужденного процесса конверсии по аналогии с процессом
ВКР (соотношения (6), (7)) получаем
P
γ
→
a
=
1
4
n
a
Q
4
π
ω
k
a
(
gB
0
l
)
2
F
2
(
q
)
.
Переход от режима спонтанного излучения к вынужденному соответ-
ствует условию:
n
a
>
1
.
Для оценки величины
n
a
используем соотношение
n
a
=
1
4
Q
π
ω
k
a
(
gB
0
l
)
2
F
2
(
q
)
n
0
.
(12)
Здесь
n
0
— число квантов на моду поля возбуждающего излучения.
Для возбуждения стимулированных процессов рассеяния света не-
обходимо использовать ультракороткие (
10
−
8
c) или сверхкороткие
(
10
−
10
c) импульсы возбуждающего излучения [21–23]. Рассмотрим
случай, когда плотность мощности возбуждающего импульса соста-
вляет
10
12
Вт/см
2
, а его длительность — 100 пc. Такой режим работы, в
частности, может быть реализован для второй оптической гармоники
твердотельного YAG : Nd
3+
-лазера. При этом число квантов на одну
моду поля возбуждающего излучения составляет
n
0
≈
10
14
. Согласно
(12), получаем
n
a
≈
1
, т.е. в таких условиях можно ожидать реали-
зации порогового режима вынужденного излучения для процессов
конверсии.
При условии перехода от режима спонтанного излучения к выну-
жденному число аксионов (число квантов) на осциллятор аксионного
излучения
n
a
приближается к числу квантов на осциллятор возбу-
ждающего электромагнитного излучения
n
γ
. Если в процессе рекон-
версии также выполняются условия для перехода к вынужденному
излучению, то интенсивность светового излучения на выходе второго
резонатора должна быть достаточно велика для регистрации совре-
менными приемниками.
Другая возможность для повышения эффективности процессов
фотон-аксионной и аксион-фотонной конверсии состоит в использо-
вании вместо полых (вакуумных) резонаторов протяженной матери-
альной среды, помещенной во внешнее магнитное поле. При этом
возникает проблема выполнения условий синхронизма (4), (5). Эта
проблема решается при подстройке частоты фотонов, участвующих
в процессе фотон-аксионной конверсии, к частотам так называемых
унитарных поляритонов материальной среды, для которых модуль
показателя преломления близок к единице. Весьма перспективным
материалом для решения такой задачи являются кристаллы рубина —
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 6
11
