On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium

Excitation of electromagnetic waves in a waveguide with a medium, which is a two-level system, is considered. To describe the processes, both classical electrodynamics methods and quantum mechanics methods are used. The nature of the processes under study turns out to depend on the relationship betw...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Вопросы атомной науки и техники
Дата:2020
Автори: Kostenko, V.V., Kuklin, V.M., Poklonskiy, E.V.
Формат: Стаття
Мова:Англійська
Опубліковано: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2020
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194539
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium / V.V. Kostenko, V.M. Kuklin, E.V. Poklonskiy // Problems of atomic science and tecnology. — 2020. — № 3. — С. 105-109. — Бібліогр.: 7 назв. — англ.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1862743948415467520
author Kostenko, V.V.
Kuklin, V.M.
Poklonskiy, E.V.
author_facet Kostenko, V.V.
Kuklin, V.M.
Poklonskiy, E.V.
citation_txt On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium / V.V. Kostenko, V.M. Kuklin, E.V. Poklonskiy // Problems of atomic science and tecnology. — 2020. — № 3. — С. 105-109. — Бібліогр.: 7 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Вопросы атомной науки и техники
description Excitation of electromagnetic waves in a waveguide with a medium, which is a two-level system, is considered. To describe the processes, both classical electrodynamics methods and quantum mechanics methods are used. The nature of the processes under study turns out to depend on the relationship between the Rabi frequency and the line width of the excited wave packet. It is shown that if the field energy density is high, then spatially inhomogeneous Rabi frequencies arise, which leads to oscillatory behavior of the wave field amplitudes. If the levels of the excited field are small, then the dynamics of the two-level quantum system becomes monotonic and the population inversion tends to zero. Розглянуто збудження електромагнітних хвиль у хвилеводі з середовищем, що представляє собою дворівневу систему. Для опису процесів використовуються як методи класичної електродинаміки, так і методи квантової механіки. Характер досліджуваних процесів є залежним від співвідношення між частотою Раби і шириною лінії збуджуваного хвильового пакета. Показано, що якщо густина енергії поля велика, то виникають просторово-неоднорідні частоти Раби, що призводить до осциляторної поведінки амплітуд поля хвилі. Якщо рівні збуджуваного поля малі, то динаміка дворівневої квантової системи стає монотонною, і інверсія населеностей прямує до нуля. Рассмотрено возбуждение электромагнитных волн в волноводе, который заполнен средой, представляющей собой двухуровневую систему. Для описания процессов используются как методы классической электродинамики, так и методы квантовой механики. Характер изучаемых процессов оказывается зависящим от соотношения между частотой Раби и шириной линии возбуждаемого волнового пакета. Показано, что если плотность энергии поля велика, то возникают пространственно-неоднородные частоты Раби, что приводит к осцилляторному поведению амплитуд поля волны. Если уровни возбуждаемого поля малы, то динамика двухуровневой квантовой системы становится монотонной, и инверсия населенностей стремится к нулю.
first_indexed 2025-12-07T20:32:55Z
format Article
fulltext
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-194539
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1562-6016
language English
last_indexed 2025-12-07T20:32:55Z
publishDate 2020
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
record_format dspace
spelling Kostenko, V.V.
Kuklin, V.M.
Poklonskiy, E.V.
2023-11-27T12:24:40Z
2023-11-27T12:24:40Z
2020
On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium / V.V. Kostenko, V.M. Kuklin, E.V. Poklonskiy // Problems of atomic science and tecnology. — 2020. — № 3. — С. 105-109. — Бібліогр.: 7 назв. — англ.
1562-6016
PACS: 03.65.Sq
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194539
Excitation of electromagnetic waves in a waveguide with a medium, which is a two-level system, is considered. To describe the processes, both classical electrodynamics methods and quantum mechanics methods are used. The nature of the processes under study turns out to depend on the relationship between the Rabi frequency and the line width of the excited wave packet. It is shown that if the field energy density is high, then spatially inhomogeneous Rabi frequencies arise, which leads to oscillatory behavior of the wave field amplitudes. If the levels of the excited field are small, then the dynamics of the two-level quantum system becomes monotonic and the population inversion tends to zero.
Розглянуто збудження електромагнітних хвиль у хвилеводі з середовищем, що представляє собою дворівневу систему. Для опису процесів використовуються як методи класичної електродинаміки, так і методи квантової механіки. Характер досліджуваних процесів є залежним від співвідношення між частотою Раби і шириною лінії збуджуваного хвильового пакета. Показано, що якщо густина енергії поля велика, то виникають просторово-неоднорідні частоти Раби, що призводить до осциляторної поведінки амплітуд поля хвилі. Якщо рівні збуджуваного поля малі, то динаміка дворівневої квантової системи стає монотонною, і інверсія населеностей прямує до нуля.
Рассмотрено возбуждение электромагнитных волн в волноводе, который заполнен средой, представляющей собой двухуровневую систему. Для описания процессов используются как методы классической электродинамики, так и методы квантовой механики. Характер изучаемых процессов оказывается зависящим от соотношения между частотой Раби и шириной линии возбуждаемого волнового пакета. Показано, что если плотность энергии поля велика, то возникают пространственно-неоднородные частоты Раби, что приводит к осцилляторному поведению амплитуд поля волны. Если уровни возбуждаемого поля малы, то динамика двухуровневой квантовой системы становится монотонной, и инверсия населенностей стремится к нулю.
The authors express their sincere gratitude to V.A. Buts for attention to this work.
en
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
Вопросы атомной науки и техники
Beam dynamics
On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium
Про генерацію хвильового пакету у хвильоводі з активним середовищем
О генерации волнового пакета в волноводе с активной средой
Article
published earlier
spellingShingle On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium
Kostenko, V.V.
Kuklin, V.M.
Poklonskiy, E.V.
Beam dynamics
title On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium
title_alt Про генерацію хвильового пакету у хвильоводі з активним середовищем
О генерации волнового пакета в волноводе с активной средой
title_full On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium
title_fullStr On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium
title_full_unstemmed On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium
title_short On generation of a wave package in a waveguide, filled active medium
title_sort on generation of a wave package in a waveguide, filled active medium
topic Beam dynamics
topic_facet Beam dynamics
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/194539
work_keys_str_mv AT kostenkovv ongenerationofawavepackageinawaveguidefilledactivemedium
AT kuklinvm ongenerationofawavepackageinawaveguidefilledactivemedium
AT poklonskiyev ongenerationofawavepackageinawaveguidefilledactivemedium
AT kostenkovv progeneracíûhvilʹovogopaketuuhvilʹovodízaktivnimseredoviŝem
AT kuklinvm progeneracíûhvilʹovogopaketuuhvilʹovodízaktivnimseredoviŝem
AT poklonskiyev progeneracíûhvilʹovogopaketuuhvilʹovodízaktivnimseredoviŝem
AT kostenkovv ogeneraciivolnovogopaketavvolnovodesaktivnoisredoi
AT kuklinvm ogeneraciivolnovogopaketavvolnovodesaktivnoisredoi
AT poklonskiyev ogeneraciivolnovogopaketavvolnovodesaktivnoisredoi