Abstract

Stimulated Raman scattering is considered in the transient limit where the pulse width is small compared with T2. In the case where diffraction, level saturation, anti-Stokes and higher-order Stokes radiation, and quantum noise can all be neglected, we show that there are three distinct evolution regimes: the I regime, where the Stokes pulse is small compared with the pump pulse; the transition regime, where the Stokes and pump pulses are comparable; and the J regime, where the pump pulse is small compared with the Stokes pulse. The characteristic behavior in each of these three regimes is explored by using a combination of analytical and numerical tools 

چکیده

در این مقاله پراکندگی رامان برانگیخته، در حد گذرا (که در آن پهنای پالس در مقایسه با T2 کوچک است)، در نظر گرفته شده است. در حالتی که بتوان اثراتی همچون پراش، اشباع سطحی، تابش‌های پاد-استوکسی و تابش‌های مراتب بالاتر استوکس و همچنین نویزهای کوانتومی را نادیده گرفت، نشان می‌دهیم که سه رژیم تکامل مجزا به شرح زیر وجود دارند: رژیم I (که در آن پالس استوکسی در مقایسه با پالس پمپاژ کوچک است)، رژیم گذار (که در آن پالس‌های استوکسی و پمپاژ قابل قیاس هستند) و رژیم J (که در آن پالس پمپاژ در مقایسه با پالس استوکس کوچک است). رفتار خاص در هر یک از این رژیم‌ها با ترکیبی از ابزارهای تحلیلی و عددی بررسی می‌شوند.

1- مقدمه

اولین مشاهدات از پراکندگی رامان برانگیخته تقریبا از زمان اختراع لیزر به عمل آمده است. این اثر کاربردهایی در طیف‌سنجی و همچنین تصفیه و ترکیب پرتو دارد. اما این پراکندگی اغلب یک اثر پارازیتی است که به شکل ایده‌آل مشابه با یک عامل حذف‌کننده یا دست کم یک عامل کاهنده‌ی شدت پرتو عمل می‌کند. مطالعات عمومی این اثر تقریبا همیشه در گازهای مولکولی انجام می‌شود زیرا گازها در مقایسه با مایعات یا جامدات، حساسیت بسیار کمتری در مقابل پدیده‌ی خودکانونی دارند. علاوه بر این، سایر محیط‌ها معمولا خاصیت پراکنندگی بسیار بالاتری دارند که به طور جدی تفسیر آزمایش را پیچیده می‌کنند...