Реализация элементной базы оптических информационных технологий на основе нелинейных оптических свойств атомных газов

В полуклассическом приближении исследуются эффекты, связанные с нелинейным взаимодействием электро-магнитного поля со средой. В частности, в стационарном режиме рассматривается взаимодействие четырех мод поля с переходами пятиуровневой атомной М-схемы. Найдены условия, при которых М-схема по своим оптическим свойствам близка к двух или трехуровневым схемам. На основе восьми полученных для атомной матрицы плотности решений рассчитаны суммарные набеги фаз рабочих волн и показано, что М-схема может выполнять операцию дважды контролируемого набега фазы. На примере взаимодействия электромагнитного поля с трехуровневой $\Lambda$-схемой исследуется гистерезис в нелинейной оптической системе с бистабильностью абсорбционного типа. Роль нелинейного элемента играет ячейка с парами атомов $\Lambda$-типа, помещенная в однонаправленный кольцевой резонатор. В обратную связь включены два электромагнитных поля, взаимодействующие с двумя атомными переходами. Найдена двумерная область стабильности в координатах начальных интенсивностей полей и исследована зависимость ее формы от значений различных параметров оптической системы. Получены кривые “вход-выход”, отвечающие различным траекториям в области стабильности.