On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media
A change in the character of maser generation in a two-level system is found when the initial population inversion exceeds some threshold value equal to the square root of the total number of atoms. Above this threshold, the number of photons begins to grow exponentially with time and the pulse with...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Datum: | 2013 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2013
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112159 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media / A.V. Kirichok, V.M. Kuklin, A.V. Mischin, A.V. Pryjmak, A.G. Zagorodny // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 4. — С. 267-271. — Бібліогр.: 11 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862579499353243648 |
|---|---|
| author | Kirichok, A.V. Kuklin, V.M. Mischin, A.V. Pryjmak, A.V. Zagorodny, A.G. |
| author_facet | Kirichok, A.V. Kuklin, V.M. Mischin, A.V. Pryjmak, A.V. Zagorodny, A.G. |
| citation_txt | On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media / A.V. Kirichok, V.M. Kuklin, A.V. Mischin, A.V. Pryjmak, A.G. Zagorodny // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 4. — С. 267-271. — Бібліогр.: 11 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | A change in the character of maser generation in a two-level system is found when the initial population inversion exceeds some threshold value equal to the square root of the total number of atoms. Above this threshold, the number of photons begins to grow exponentially with time and the pulse with short leading edge and broadened trailing edge is generated. In this work, we attempt to explain the nature of this threshold. Coherent pulse duration, estimated by its half-width, increases significantly with increasing inversion, if all other parameters are fixed and the absorption is neglected. The inclusion of the energy loss of photons leads to the fact that the duration of coherent pulse is almost constant with increasing inversion, at least well away from the threshold.
Виявлено зміну характеру процесу генерації випромінювання в дворівневій системі при перевищенні початкової інверсії заселеності величини, що дорівнює кореню квадратному з повного числа станів. При перевищенні цього порога число квантів починає рости з часом за експонентою. Зроблена спроба пояснити природу цього порога: при його перевищенні виникає генерація когерентного випромінювання у вигляді імпульсів з коротким переднім фронтом і протяжним заднім фронтом. Якщо всі параметри, окрім інверсії, зафіксувати, то з подальшим ростом інверсії при відсутності поглинання тривалість когерентного імпульсу, оцінена за його напівшириною, помітно збільшується. Урахування втрат енергії квантів призводить до того, що тривалість когерентного імпульсу практично не змінюється при зростанні інверсії, принаймні, досить далеко від порога.
Обнаружено изменение характера процесса генерации излучения в двухуровневой системе при превышении начальной инверсии заселенностей величины, равной корню квадратному из полного числа состояний. При превышении этого порога число квантов начинает расти экспоненциально со временем. Сделана попытка пояснить природу этого порога: при его превышении возникает генерация когерентного излучения в виде импульсов с коротким передним фронтом и протяженным задним фронтом. Если все параметры, кроме инверсии, зафиксировать, то с ростом инверсии в отсутствие поглощения длительность когерентного импульса, оцененная по его полуширине, заметно увеличивается. Учет потерь энергии квантов приводит к тому, что длительность когерентного импульса практически не изменяется при росте инверсии, по крайней мере, достаточно далеко от порога.
|
| first_indexed | 2025-11-26T19:00:31Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112159 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-11-26T19:00:31Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Kirichok, A.V. Kuklin, V.M. Mischin, A.V. Pryjmak, A.V. Zagorodny, A.G. 2017-01-17T19:36:50Z 2017-01-17T19:36:50Z 2013 On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media / A.V. Kirichok, V.M. Kuklin, A.V. Mischin, A.V. Pryjmak, A.G. Zagorodny // Вопросы атомной науки и техники. — 2013. — № 4. — С. 267-271. — Бібліогр.: 11 назв. — англ. 1562-6016 PACS: 42.50.Fx https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112159 A change in the character of maser generation in a two-level system is found when the initial population inversion exceeds some threshold value equal to the square root of the total number of atoms. Above this threshold, the number of photons begins to grow exponentially with time and the pulse with short leading edge and broadened trailing edge is generated. In this work, we attempt to explain the nature of this threshold. Coherent pulse duration, estimated by its half-width, increases significantly with increasing inversion, if all other parameters are fixed and the absorption is neglected. The inclusion of the energy loss of photons leads to the fact that the duration of coherent pulse is almost constant with increasing inversion, at least well away from the threshold. Виявлено зміну характеру процесу генерації випромінювання в дворівневій системі при перевищенні початкової інверсії заселеності величини, що дорівнює кореню квадратному з повного числа станів. При перевищенні цього порога число квантів починає рости з часом за експонентою. Зроблена спроба пояснити природу цього порога: при його перевищенні виникає генерація когерентного випромінювання у вигляді імпульсів з коротким переднім фронтом і протяжним заднім фронтом. Якщо всі параметри, окрім інверсії, зафіксувати, то з подальшим ростом інверсії при відсутності поглинання тривалість когерентного імпульсу, оцінена за його напівшириною, помітно збільшується. Урахування втрат енергії квантів призводить до того, що тривалість когерентного імпульсу практично не змінюється при зростанні інверсії, принаймні, досить далеко від порога. Обнаружено изменение характера процесса генерации излучения в двухуровневой системе при превышении начальной инверсии заселенностей величины, равной корню квадратному из полного числа состояний. При превышении этого порога число квантов начинает расти экспоненциально со временем. Сделана попытка пояснить природу этого порога: при его превышении возникает генерация когерентного излучения в виде импульсов с коротким передним фронтом и протяженным задним фронтом. Если все параметры, кроме инверсии, зафиксировать, то с ростом инверсии в отсутствие поглощения длительность когерентного импульса, оцененная по его полуширине, заметно увеличивается. Учет потерь энергии квантов приводит к тому, что длительность когерентного импульса практически не изменяется при росте инверсии, по крайней мере, достаточно далеко от порога. en Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Нелинейные процессы в плазменных средах On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media Про можливість формування імпульсів когерентного випромінювання в слабоінверсних середовищах О возможности формирования импульсов когерентного излучения в слабоинверсных средах Article published earlier |
| spellingShingle | On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media Kirichok, A.V. Kuklin, V.M. Mischin, A.V. Pryjmak, A.V. Zagorodny, A.G. Нелинейные процессы в плазменных средах |
| title | On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media |
| title_alt | Про можливість формування імпульсів когерентного випромінювання в слабоінверсних середовищах О возможности формирования импульсов когерентного излучения в слабоинверсных средах |
| title_full | On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media |
| title_fullStr | On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media |
| title_full_unstemmed | On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media |
| title_short | On the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media |
| title_sort | on the formation of pulses of coherent radiation in weakly inverted media |
| topic | Нелинейные процессы в плазменных средах |
| topic_facet | Нелинейные процессы в плазменных средах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112159 |
| work_keys_str_mv | AT kirichokav ontheformationofpulsesofcoherentradiationinweaklyinvertedmedia AT kuklinvm ontheformationofpulsesofcoherentradiationinweaklyinvertedmedia AT mischinav ontheformationofpulsesofcoherentradiationinweaklyinvertedmedia AT pryjmakav ontheformationofpulsesofcoherentradiationinweaklyinvertedmedia AT zagorodnyag ontheformationofpulsesofcoherentradiationinweaklyinvertedmedia AT kirichokav promožlivístʹformuvannâímpulʹsívkogerentnogovipromínûvannâvslaboínversnihseredoviŝah AT kuklinvm promožlivístʹformuvannâímpulʹsívkogerentnogovipromínûvannâvslaboínversnihseredoviŝah AT mischinav promožlivístʹformuvannâímpulʹsívkogerentnogovipromínûvannâvslaboínversnihseredoviŝah AT pryjmakav promožlivístʹformuvannâímpulʹsívkogerentnogovipromínûvannâvslaboínversnihseredoviŝah AT zagorodnyag promožlivístʹformuvannâímpulʹsívkogerentnogovipromínûvannâvslaboínversnihseredoviŝah AT kirichokav ovozmožnostiformirovaniâimpulʹsovkogerentnogoizlučeniâvslaboinversnyhsredah AT kuklinvm ovozmožnostiformirovaniâimpulʹsovkogerentnogoizlučeniâvslaboinversnyhsredah AT mischinav ovozmožnostiformirovaniâimpulʹsovkogerentnogoizlučeniâvslaboinversnyhsredah AT pryjmakav ovozmožnostiformirovaniâimpulʹsovkogerentnogoizlučeniâvslaboinversnyhsredah AT zagorodnyag ovozmožnostiformirovaniâimpulʹsovkogerentnogoizlučeniâvslaboinversnyhsredah |