Experimental and theoretical research into spontaneous and stimulated Dicke radiation

Abstract

Представлена теоретическая интерпретация экспериментальных результатов исследования сверхизлучения в парах атомов рубидия в сильном поле импульсного излучения фемтосекундного лазера. Явление сверхизлучения можно использовать в УФ и рентгеновском диапазоне, где невозможно создать резонатор. На основе анализа экспериментальных результатов и теоретического моделирования сделан вывод о возможности получения источника когерентного излучения при действии коротких фемтосекундных импульсов за счет нелинейного интерференционного эффекта. Показано, что сверхизлучение наблюдается не за счет распада заселенности верхнего уровня, а за счет нелинейного интерференционного эффекта. Данный эффект может быть применен для создания источников когерентного излучения в УФ, рентгеновском и гамма-диапазоне.

In this work presented theoretical interpretation of the experimental results of the investigation of superradiance in atomic rubidium vapor in a strong pulsed-radiation field of a femtosecond laser. Superradiance could be used in UV and X-ray spectral range, where it is impossible to create a resonator. Based on the experimental results analysis and theoretical simulations it was concluded that it is possible to obtain a source of coherent radiation under the action of short femtosecond pulses due to the nonlinear interference effect. It is shown that superradiance is observed not due to the decay of the population of the upper level, but due to the nonlinear interference effect. This effect can be used to create sources of coherent radiation in the UV, X-ray and gamma-ray ranges.