Электромагнитные волны в капиллярных световодах в магнитном поле

1 / 9

ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА
УДК 535.338.32
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ В КАПИЛЛЯРНЫХ СВЕТОВОДАХ
В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
В.С. Горелик1, 2, М.Г. Бурданова2
1Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Москва, Российская Федерация
e-mail:
2МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Рассмотрен новый тип световодов, представляющих собой капилляры с боль-
шой апертурой и управляемыми параметрами. Проведен теоретический анализ
дисперсионных кривых электромагнитного излучения в капиллярных светово-
дах, содержащих редкоземельные элементы (эрбий, иттербий и тулий). Для
описания поляритонных кривых в однородных средах, легированных ионами
редкоземельных элементов, была использована модель Лоренца. Рассчитаны
дисперсионные зависимости для поляритонных и аксион-поляритонных волн в
инфракрасном диапазоне на основе взаимодействия электромагнитных волн с
резонансными электронными состояниями ионов эрбия, иттербия, тулия при
наличии магнитного поля и его отсутствии.
Ключевые слова: вторичное излучение, эрбий, иттербий, тулий, спектр фотолю-
минесценции, люминесценция, поляритоны, аксионы, резонанс, капилляр, све-
товод, лазер.
ELECTROMAGNETIC WAVES IN CAPILLARY FIBERS
IN A MAGNETIC FIELD
V.S. Gorelik1,2 , M.G. Burdanova2
1Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences,
Moscow, Russian Federation
e-mail:
2Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
The paper considers a new type of optic fiber cores representing capillaries with large
aperture and controlled parameters. The authors carry out a theoretical analysis of
the dispersion curves of electromagnetic radiation in capillary fibers doped with
rare-earth ions (erbium, ytterbium, and thulium). The Lorentz model is used for
describing polariton curves in homogeneous mediums doped with rare-earth ions.
The dispersion dependences of polariton and axion-polariton waves in the infrared
band are determined. It is done on the basis of interaction between electromagnetic
waves and resonance electronic ion states of erbium, ytterbium, and thulium, both in
the presence and absence of a magnetic field.
Keywords: secondary radiation, erbium, ytterbium, thulium, photoluminescence
spectrum, dispersion relations, polaritons, axion, resonance, capillary, optic fiber core,
laser.
Введение. В материальной среде в результате взаимодействия
электромагнитной волны с осцилляциями заряженных частиц возни-
кает волна, которая называется поляритонной. Квазичастицы, соответ-
ствующие поляритонным волнам, получили название поляритонов [1].
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 5 3