Comisia de atestare
Comisia de acreditare
Comisiile de experţi
Dispoziţii, instrucţiuni
Acte normative
Nomenclator
Instituţii
Consilii
Seminare
Teze
Conducători de doctorat
Deţinători de grad
Doctoranzi
Postdoctoranzi
CNAA logo

 română | русский | english

CNAA / Teze / 2005 / mai /

Emisii bicuantice la interacţiunea mediilor neliniare cu câmpuri electromagnetice


Autor: Viorel Ciornea
Gradul:doctor în ştiinţe fizico-matematice
Specialitatea: 01.04.02 - Fizică teoretică şi matematică
Anul:2005
Conducător ştiinţific: Nicolae Enache
doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Fizică Aplicată al AŞM
Consultant ştiinţific: Andrei Andrieş
doctor habilitat, profesor universitar, Institutul de Fizică Aplicată al AŞM
Instituţia:
CSS:

Statut

Teza a fost susţinută pe 30 mai 2005 în CSS
şi aprobată de CNAA pe 22 septembrie 2005

Autoreferat

Adobe PDF document2.32 Mb / în română

Teza

CZU 535.34 621.373:535

Adobe PDF document 1.11 Mb / în română
107 pagini


Cuvinte Cheie

optica cuantică, optica neliniară, fizica teoretică

Adnotare

În teza de doctorat s-au cercetat diferite aspecte ale procesului de generare a perechilor de fotoni inseparabili la interacţiunea mediilor neliniare cu câmpul electromagnetic de cavitate.

S-a analizat emisia bicuantică generată la interacţiunea cristalelor neliniare fără centru de inversie, descrise de nelinearităţile de ordinul doi şi trei, cu câmpul electromagnetic coerent de cavitate. S-a arătat că nelinearitatea de ordinul trei poate dirija procesul de generare a perechilor de fotoni inseparabili. Soluţionarea ecuaţiei Master a fost realizată prin două metode: metoda ecuaţiei Fokker-Planck şi metoda aranjării antinormale a operatorilor. Pentru dezvoltarea primei metode a fost necesară descompunerea matricei de densitate după reprezentarea nediagonală generalizată P a stărilor coerente ale algebrei ) 1 , 1 ( SU , iar soluţionarea ecuaţiei Fokker-Planck a fost posibilă după schimbarea simetriei acesteia. Pentru a doua metodă a fost necesar de a extinde tehnicile de soluţionare a ecuaţiilor Master pentru simetriile SU(2) la simetriile ) 1 , 1 ( SU . În urma comparării rezultatelor obţinute prin cele două metode s-a constatat că acestea, în general, nu converg, fapt ce ne impune dezvoltarea continuă a metodelor de soluţionare a ecuaţiilor Master. Ţinând cont de rezultatele obţinute a fost posibil studiul statisticii bifotonilor generaţi, precum şi domeniile în care rata de generare a bicuantelor creşte puternic.

A fost cercetată emisia uni- şi bicuantică generată la interacţiunea unui flux de atomi, pregătiţi în stare coerentă, cu câmpul electromagnetic de cavitate. Considerând că fluxul de atomi este unul rapid, s-a cercetat statistica uni- şi bifotonilor generaţi. Pentru soluţionarea ecuaţiei Master a fost propusă şi demonstrată o lemă de reprezentare a operatorilor liberi prin operatorii sursă, astfel obţinându-se ecuaţii, ce au putut fi soluţionate exact. Astfel pentru cazul monocuantic au fost obţinute soluţii exacte ale ecuaţiilor cinetice, fapt ce ne-a permis să studiem dependenţa temporală a operatorilor câmpului subarmonic.

S-au determinat condiţiile de trapping pentru o pereche de atomi cu două nivele dipol interzise ce parcurge o cavitate optică. Analizând proprietăţile câmpului electromagnetic de cavitate s-au obţinut diferite aspecte ale statisticii acestuia, care pot purta atât un caracter sub- cât şi unul super-poissonian.

Metodele de studiu ale procesului de generare a cuantelor în cavitate au fost utilizate şi la descrierea generării fononilor coerenţi în materialele necristaline. Astfel s-a putut demonstra că creşterea coeficientului de absorbţie în procesul de excitare a sticlelor calcogenice cu pulsuri laser scurte de intensitate mică este condiţionată de generarea de tip laser a fononilor localizaţi în procesul de relaxare a excitărilor de neechilibru.

Cuprins


CAPITOLUL I. Genererea perechilor de fotoni inseparabili la interacţiunea câmului electromagnetic coerent cu cristale neliniare
  • I. 2 Ecuaţia Master pentru câmpul subarmonic
  • I. 2. 1 Hamiltonianul sistemului
  • I. 2. 2 Ecuaţia Master pentru câmpul subarmonic
  • I. 2. 3 Stările număr şi stările coerente ale algebrelor SU(2) şi SU(1, 1)
  • I. 3 Soluţionarea ecuaţiei Master prin metoda Fokker-Planck
  • I. 3. 1 Proprietăţile ecuaţiei Fokker-Planck
  • I. 3. 2 Soluţia staţionară a Ecuaţiei Fokker-Planck
  • I. 3. 3 Ecuaţia Fokker-Planck pentru Ecuaţia Master a câmpului subarmonic
  • I. 3. 4 Valorile medii ale operatorilor algebrei SU(1, 1)
  • I. 4 Reprezentarea antinormală a soluţiei staţionare a Ecuaţiei Master

CAPITOLUL II. Genererea perechilor de fotoni inseparabili de către un flux de atomi ce parcurg o cavitate
  • II. 2 Ecuaţiile cinetice pentru câmpul de cavitate
  • II. 2. 1 Hamiltonianul sistemului. Cazul unifotonic
  • II. 2. 2 Hamiltonianul sistemului. Cazul bifotonic
  • II. 3 Comportarea neclasică a câmpului electromagnetic de cavitate
  • II. 3. 1 Cazul emisiei unifotonice
  • II. 3. 2 Cazul emisiei bifotonice

CAPITOLUL III. Condiţiile de trapping pentru perechile de atomi ce interacţionează cu câmpurile de cavitate
  • III. 2 Condiţiile de trapping
  • III. 2. 1 Hamiltonianul sistemului
  • III. 2. 2 Condiţiile de trapping
  • III.3 Descrierea câmpului electromagnetic de cavitate
  • III.3.1 Expresiile pentru coeficienţii câmpului electromagnetic de cavitate
  • III.3.2. Proprietăţile cuantice ale câmpului bifotonic
  • III.3.3 Rezultatele numerice

CAPITOLUL IV. Generarea coerentă a impulsurilor fononice în sticlele calcogenice
  • IV.2 Modelul relaxării cooperative