Описание:Курс лекций основан на оригинальном полуклассическом подходе преподавания
теории взаимодействия мощного когерентного лазерного излучения с веществом. Световое поле описывается уравнениями Максвелла, а среда – квантово-механическими уравнениями для двух- и трехуровневых резонансных и нерезонансных сред.
Рассматриваются такие нелинейные коллективные явления, как оптическая нутация, затухание свободной поляризации, фотонное эхо, самоиндуцированная прозрачность, электромагнитно-индуцированная прозрачность, «темные состояния» квантовых объектов, «остановка света».
Курс предваряется детальным выводом материальных и волновых нелинейных уравнений, описывающих взаимодействие лазерных импульсов со средой.
Рассмотрены ситуации распространения резонансных, квазирезонансных и нерезонансных квазимонохроматических лазерных импульсов длительностью от нано- до фемтосекунд. При этом спектральный состав данных сигналов варьируется от ближнего ультрафиолетового до терагецового диапазонов, включая в себя области видимых и инфракрасных частот.
Детально проанализированы различные физические приближения, использование которых приводит к волновым уравнениям, порождающим оптические солитоны.
Рассмотрено влияние эффектов самофокусировки, дефокусировки и самоканалирования на распространение лазерных импульсов. При этом проводится анализ соответствующих различий между квазимонохроматическими и предельно короткими импульсами, включающими в себя порядка всего одного периода световых колебаний.
Уделено внимание вопросам устойчивого формирования локализованных во всех направлениях пространственно-временным солитонам – «световым пулям».
Курс адресуется прежде всего студентам старших курсов, специализирующимся в различных областях современной физической науки.