Ученые Московского университета представили новый квантово-механический метод аналитического расчета нелинейной восприимчивости атомарного газа произвольного порядка. В своей работе они применили уникальный непертурбативный теоретический подход к вычислению отклика одиночного атома на интенсивные лазерные поля.
Результаты исследования, проведенного при поддержке Российского научного фонда (проект № 24-22-00188), опубликованы в журнале Optics Letters. В процессе воздействия лазерного излучения на среду возникает вектор поляризации, который нелинейно зависит от световой интенсивности. Это приводит к различным нелинейно-оптическим эффектам, таким как генерация гармоник, суперконтинуума и филаментационное распространение излучения в веществе.
Для эффективного описания данных явлений необходимо знание тензоров нелинейной восприимчивости среды, которые обычно определяются феноменологически через сравнение экспериментальных данных и теоретических моделей. Ключевым элементом нового метода является так называемое «умное» суммирование векторов поляризации от всех атомов, что позволяет более точно рассчитывать значение поля в заданной точке среды.
Как отмечает ассистент кафедры оптики, спектроскопии и физики наносистем физического факультета МГУ Кирилл Львов, этот подход не сложнее школьной олимпиадной задачи. Разработанные аналитические формулы позволяют удобно анализировать нелинейную восприимчивость различных порядков, что может помочь в определении области интенсивности лазерного излучения, где стандартные модели становятся некорректными.
Профессор кафедры Сергей Стремоухов добавляет, что данный метод может открыть новые возможности для генерации когерентного излучения в различных спектральных диапазонах, особенно в многокомпонентных средах с высокими значениями нелинейностей.
]]>
Свежие комментарии