ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Волновые пакеты в однородной диспергирующей среде дисперсионное расплывание из "Оптика фемтосекундных лазерных импульсов " Качественная картина возникающих эффектов проста. Чем круче фронт импульса, тем большая доля энергии переносится спектральными компонентами, распространяющимися со скоростью практически равной скорости света с в вакууме. Действительно, на частотах для которых е 1—сОр/со , где — собственная частота упруго связанных электронов, сОр — плазменная частота, скорость v= = jV8- с при со- -оо. Поэтому к наблюдателю, находящемуся в точке гфд диспергирующей среды, оптический сигнал придет не в момент времени t =z u и — групповая скорость), а в момент 1з=г1с — появляется так называемый зоммерфельдовский предвестник (рис. 1.2). Эта качественная картина становится совершенно наглядной, если обратиться к решению точного волнового уравнения (1.1.1). [c.25] Этот предвестник распространяется с фазовой скоростью и=соо//г (соо), и начинается он в момент времени t =zlv. Затем, как указывалось выше, в момент приходит энергонесущая часть сигнала, описываемая (3). Таким образом, полная структура светового импульса с резким фронтом в диспергирующей среде принимает вид, изображенный на рис. 1.2. [c.27] Групповая скорость и, с которой распространяется огибающая поля, является одновременно скоростью распространения энергии импульса в рассматриваемой среде с нормальной дисперсией (ы у). В средах с аномальной дисперсией, т. е. в области поглощения, групповая скорость и может быть больше фазовой v или даже отрицательной (рис. 1.1). Однако скорость распространения энергии и в этом случае не может быть больше с. В связи с этим в [2, 3J было введено понятие скорости сигнала ы . определяющей момент прибытия части импульса, которая может быть зарегистрирована прибором. Такое определение щ связано, очевидно, с чувствительностью прибора. Заметим, что, когда несущая частота Юо совпадает с резонансной частотой среды, поведение фронта импульса зависит от соотношения между начальной длительностью фронта, временами релаксаций (продольной и поперечной) и периодом колебаний Раби 821. Из-за трудностей наблюдения предвестников в оптическом диапазоне первые экспериментальные исследования выполнены в диапазоне радиочастот 10 — Ю Гц в волноводе [21]. Авторы отчетливо наблюдали зоммерфельдовский и бриллюэновский предвестники. [c.27] Проведенное рассмотрение относится к средам без пространственной дисперсии. В средах с пространственной дисперсией диэлектрическая проницаемость среды е, помимо частоты со, зависит от волнового числа к, 8=8(со, к). Анализ [83] распространения в таких средах оптических импульсов предсказывает существоЁание, наряду с предвестниками Зоммерфельда и Бриллюэна, нового экситонного предвестника. [c.27] Вернуться к основной статье