|
Теоретически и экспериментально исследовано прохождение одиночных фотонов через резонансную многослойную среду. Показано, что быстрое смещение нечётных слоёв такой среды на полдлины волны излучения приводит к формированию короткого импульса, интенсивность которого существенно превосходит интенсивность падающего излучения. Предложенный метод может быть использован для управления формой однофотонного волнового пакета.
Лаборатория нелинейной оптики КФТИ КазНЦ РАН, КФУ.
Новизна развитого подхода заключается в анализе формирования материальной когерентности в резонансной среде вдоль направления распространения однофотонного излучения. Показано, что в результате многократного когерентного рассеяния на ре-зонансных частицах среды естественным образом возникают области когерентности с одинаковой фазой, которая изменяется на 180 градусов при переходе от области к облас-ти. Такой характер распределения фаз приводит к формированию субизлучательного сос-тояния в среде. Нами найдены размеры областей и предложено создать композитный об-разец, в каждом элементе которого создаётся когерентность с единой фазой. Показано, что быстрое смещение нечётных слоёв композитного образца на полдлины волны излучения приводит к формированию сверхизлучательного состояния во всем композитном образце, в результате чего возникает мощная вспышка излучения короткой длительности. Предложенная схема экспериментально продемонстрирована на двухслойном образце с использованием одиночных гамма-квантов. Эта схема может быть использована в качестве квантовой памяти для записи и считывания одиночных фотонов в композитных резонансных средах.
|