Управление световыми импульсами в электромагнитно индуцированных фотонных кристаллах

Теоретически изучено распространение пробного импульса с несущей частотой ω1, взаимодействующего со стоячей управляющей волной (частота ω2) и вторым управляющим полем (частота ω3) в среде четырехуровневых атомов (Рис.1а). При определенных условиях периодическая структура с периодом λ2/2, возникающая при взаимодействии пробного излучения со стоячей управляющей волной в условиях электромагнитно индуцированной прозрачности, имеет свойства фотонного кристалла. Показано, что с помощью второго управляющего лазерного поля можно подавлять запрещенную зону и эффективно управлять пропусканием и отражением пробного импульса (Рис.1б). Она может быть использована для полностью оптического переключения пробного импульса низко интенсивным управляющим полем.

Рис.1 а) Схема четырехуровневого атома, взаимодействующего с тремя полями: слабое пробное поле (ω₁), управляющая стоячая волна (ω₂) и второе управляющее поле (ω₃).

б) Прошедший (слева) и отраженный (справа) пробный импульсы: увеличение частоты Раби второго управляющего поля G₃ приводит к подавлению прошедшего и отраженного импульса.

1. В. Г. Архипкин, С.А. Мысливец, П.С. Панкин. Управление световыми импульсами в электромагнитно индуцированной решетке // Ученые записки физического факультета.  5, 165103 (2016)
2. V. G. Arkhipkin, S. A. Myslivets, P. S. Pankin. Control of light-pulse propagation in electromagnetically induced grating using additional driving field // Technical digest of the VII International Symposium “MODERN PROBLEMS OF LASER PHYSICS”, Novosibirsk, Russia, August 22 – 28, 2016. 2016, p. 113-114.