Бистабильность оптическая

После изложения математического аппарата следует его приложение к изучению индуцированных шумом переходов в различных системах. Вначале рассмотрена ситуация, когда флуктуации в свойствах окружения являются быстрыми и могут быть моделированы дельта-коррелированным по времени случайным процессом, т. е. белым шумом (гл. 6 и 7). Среди интересных примеров, обсуждаемых в этих разделах, можно выделить параметрическое возбуждение осциллятора внешним шумом, индуцированную шумом оптическую бистабильность, влияние флуктуаций внешних параметров (в частности, освещенности) на кинетику химических реакций, воздействие флуктуаций внешних условий на устойчивость экологических сообществ и др. [c.6]

Такие оптические системы, как лазер, интенсивно изучались как теоретически, так и экспериментально с точки зрения неравновесных фазовых переходов [1.46, 49, 54 7.11 —14]. Системы, подобные лазеру, являются также идеальными для изучения фазовых переходов в пространственно-однородных средах, индуцированных шумом, поскольку обычно можно пренебречь зависимостью электрического поля в резонаторе лазера от пространственных координат. Такие переменные молено удовлетворительно описывать глобальными переменными. В этом разделе мы рассмотрим, в частности, оптические приборы, обладающие бистабильными свойствами. Первое экспериментальное наблюдение оптической бистабильности было проведено при пропускании лазерного пучка через резонатор Фабри — Перо, заполненный парами натрия [7.15]. При этом было обнаружено, что при определенных условиях зависимость интенсивности прошедшего [c.231]

Рис. 7.11. Зависимость амплитуды прошедшей световой волны от амплитуды падающей волны в оптическом бистабильном устройстве при трех различных значениях кооперативного параметра с см. (7.29). Из [7.14

В обычной модели поглощательной оптической бистабильности рассматривается газ двухуровневых атомов в резонаторе Фабри — Перо. На атомы действует некогерентная оптическая накачка и когерентный инжектируемый лазерный пучок. Предполагается, что длина цилиндрической полости резонатора Ь содержит целое число длин волн инжектируемого поля, т. е. резонатор идеально настроен на падающий лазерный пучок. Кроме того, предполагается, что частота лазерной волны в точности совпадает с резонансной частотой двухуровневых атомов. [c.232]

Имеются, однако, два дополнительных источника внешнего шума, именно флуктуации оптической накачки и флуктуации плотности атомов в резонаторе. Эти флуктуации хорошо контролируются экспериментально. Другими словами, к оптической бистабильной системе можно подводить внешний шум с заданными характеристиками. Ввиду преимуществ квантовых оптических систем, перечисленных в начале этого раздела, поглощательная оптическая бистабильность представляет собой весьма удобный объект для изучения неравновесных фазовых переходов, индуцированных шумом. В последующем, в духе на- [c.234]

В пашей монографии излагается формализ л для описания нелинейных явлений в случайной среде и подробналеречисляют-ся наиболее важные особенности переходов, йНдуцированных шумом. Теоретический формализм для случая чрезвычайно быстрого шума изложен в гл. 1, 3 и 6. Такой шум соответствует среде с очень короткой памятью. В этом случае вполне допустимо и полезно рассматривать предел нулевой пa .я и. Это — идеализация так называемого белого шума. В гл. 6 мы. используем ее при обсуждении переходов и критических точек, индуцированных шумом. Здесь же рассмотрены стационарные и зависящие от времени свойства и особенности переходов, индуцированных шумом. В гл. 2, 4 и 5 излагается математическая подоплека нашего формализма. Эти главы включены нами для того, чтобы придать изложению законченный характер и облегчить читателю, не являющемуся специалистом по теории вероятностей, знакомство с современной математическое литературой по теории случайных процессов, без которой невозможно дальнейшее продвижение в исследовании переходов, индуцированных шумом. Мы полностью разделяем взгляды Дуба, задавшегося в одной из своих работ [4.2, с. 352] целью показать, что использование строгих методов не только способствует прояснению исходных предположений, но и упрощает формальные построения . Действительно, теория нелинейных систем, параметрически связанных со средой, в прошлом изобиловала неоднозначностями и темными местами именно из-за отсутствия строгих методов. Основной математический аппарат для адекватного и в то же время ясного обсуждения систем с параметрическим шумом и переходов, индуцированных шумом, излагается в гл. 2, 4 и 5. Читатель, для которого аспекты предлагаемого формализма, носящие более математический характер, не представляют особого интереса, может пропустить эти главы с тем, чтобы возвращаться к ним по мере надобности. В гл. 7—9 развитый формализм применяется к конкретным системам — представительным примерам, заимствованным из физики (электрические цепи, оптическая бистабильность, нематические жидкие кристаллы, турбулентность в сверхтекучем химии (фотохимические реак- [c.9]

Модель поглощательной оптической бистабильности, которая стала стандартной, впервые была введена в работе Бонифачо и Луджато [7.17]. Она представляет собой обобщение одномодо-вой лазерной модели с учетом действия внешнего когерентного поля (инжектированного лазерного пучка). Хотя целый ряд авторов учитывал влияние флуктуаций на бистабильность (см. обзор [7.14]), первое исследование фазовых переходов, индуцированных шумом в этой системе, было проведено в работе Бул-сары и др. [7.18]. [c.232]

Следует особо отметить существование экспериментальных работ /20-21/, проведенных на оптических бистабильных системах и подтверждающих эффект стохастического резонанса. В /20/ использовался кольцевой лазер на красителе с акусто-оптическим модулятором. Путем изменения частоты акустического сигнала можно было управлять направлением излучения лазера (по часовой стрелке либо против). В /21/ была применена трехзеркальная система связанных резонаторов, одно из зеркал которой выполнено из тонкой полупроводниковой пленки, изменяющей свои параметры в зависимости от интенсивности падающего на нее излучения. В этих работах было обнаружено усиление сигнала на выходе бистабильной системы в несколько десятков раз. Отношение 8/К ведет себя подобно восприимчи ости системы в зависимости от интенсивности шума. [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология