Сверхсильные поля и предельно короткие оптические импульсы

Вероятность поглощения и излучения при взаимодействии атома с предельно короткими лазерными импульсами

И. А. Александров^ab, Д. В. Чубуков^cd, Н. Н. Розанов<sup>b

a</sup> Санкт-Петербургский государственный университет, 199034 Санкт-Петербург, Россия
^b Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия
^c Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 197101 Санкт-Петербург, Россия
^d Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова, Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", 188300 Гатчина, Ленинградская обл., Россия

Аннотация: Рассмотрено явление перехода двухуровневой системы в возбужденное состояние с последующим излучением фотона в присутствии импульсного лазерного поля, имеющего высокую степень униполярности. В рамках квантовой электродинамики получены аналитические выражения для дифференциальной вероятности процесса, включающие зависимость от временных масштабов задачи: длительности лазерного импульса, времени жизни возбужденного состояния, обратной частоты перехода и обратной частоты излучаемого фотона. Также вычислена полная вероятность поглощения посредством интегрирования по трехмерному импульсу фотона и суммированию по поляризациям. Произведено сравнение результатов, полученных для униполярных и биполярных (многоцикловых) импульсов.

Ключевые слова: лазерное поле, предельно короткие импульсы, двухуровневая система, поглощение, излучение.

Поступила в редакцию: 29.10.2023
Исправленный вариант: 29.10.2023
Принята в печать: 14.11.2023

DOI: 10.61011/OS.2023.11.57029.129-23

Реферативные базы данных:

•