PULSE PROPAGATION IN NON-LOCAL AND NON-LINEAR MEDIA

Abstract

THE LINEAR REFLECTION OF A FINITE OPTICAL PULSE FROM A SEMI-INFINITE NON-LOCAL MEDIUM FOR VARIOUS MODELS OF SPATIAL DISPERSION (ADDITIONAL BOUNDARY CONDITIONS: ABCS) IS INVESTIGATED THEORETICALLY. THE EFFECTS OF SPATIAL DISPERSION FOR THE REFLECTED TRANSIENTS ARE IMPORTANT WHEN THE LASER FREQUENCY IS IN THE VICINITY OF AN EXCITON-POLARITON RESONANCE. FOR VARIOUS ABC MODELS, QUANTITATIVE DIFFERENCES ARE FOUND IN THE TRANSIENT REGIME AFTER THE PULSE DIES OUT, AND THIS CAN BE USED TO ANALYZE DIFFERENT ABCS EXPERIMENTALLY. THE PROPAGATION OF STEADY- STATE (SOLITARY) PULSES IN LOCAL DIELECTRIC MEDIA IS EXAMINED THEORETICALLY. PREVIOUS STUDIES IN THE SLOWLY VARYING ENVELOPE APPROXIMATION (SVEA) IN GASES INDICATED THAT SHORT PULSES COULD PROPAGATE AS SOLITONS, GIVING RISE TO SELF- INDUCED TRANSPARENCY (SIT). BY GOING BEYOND THE SVEA TO SOLVE THE MAXWELL-BLOCH EQUATIONS, IT IS SHOWN THAT POLARITON-SOLITON AND SIT SOLUTIONS DO NOT EXIST EXCEPT FOR SOLITARY WAVES OF SPECIAL PULSE WIDTHS, ESPECIALLY INSIDE THEPOLARITON GAP.

ΕΡΕΥΝΑΤΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ Η ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΠΕΠΕΡΑΣΜΕΝΟΥ ΟΠΤΙΚΟΥ ΠΑΛΜΟΥ ΑΠΟ ΜΗ ΤΟΠΙΚΟ ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΗΜΙΕΠΙΠΕΔΟ ΓΙΑ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΧΩΡΙΚΗΣ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ (ΕΠΙΠΡΟΣΘΕΤΕΣ) ΣΥΝΟΡΙΑΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ-ΕΣΣ). Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΧΩΡΙΚΗΣ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ ΣΕ ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΟΥΣ ΑΝΑΚΛΩΜΕΝΟΥΣ ΠΑΛΜΟΥΣ ΕΙΝΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΟΤΑΝ Η ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΛΕΙΖΕΡ ΕΥΡΙΣΚΕΤΑΙ ΣΤΗΝ ΓΕΙΤΟΝΙΑ ΕΝΟΣ ΕΞΙΤΟΝΙΚΟΥ-ΠΟΛΑΡΙΤΟΝΙΚΟΥ ΣΥΝΤΟΝΙΣΜΟΥ. ΓΙΑ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΜΟΝΤΕΛΑ ΕΣΣ, ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΑΝΑΔΕΙΚΝΥΟΝΤΑΙ ΣΤΗΝ ΧΡΟΝΙΚΑ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ, ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΕΞΑΣΘΕΝΙΣΗ ΤΟΥ ΚΥΡΙΩΣ ΠΑΛΜΟΥ, ΠΡΑΓΜΑ ΠΟΥ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΜΟΝΤΕΛΩΝ, ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ. ΕΡΕΥΝΑΤΑΙ ΕΠΙΣΗΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΑ, Η ΔΙΑΔΟΣΗ ΠΑΛΜΩΝ ΣΤΑΘΕΡΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ (ΣΟΛΙΤΑΡΟΝΙΑ) ΣΕ ΤΟΠΙΚΑ ΔΙΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΜΕΣΑ. ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΕΣ ΜΕΛΕΤΕΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΑΡΓΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΟΥ ΠΛΑΤΟΥΣ ΣΕ ΑΕΡΙΑ, ΑΠΕΤΕΛΕΣΑΝ ΕΝΔΕΙΞΗ ΟΤΙ ΠΑΛΜΟΙ ΜΙΚΡΑΣ ΧΡΟΝΙΚΗΣ ΔΙΑΡΚΕΙΑΣ ΘΑ ΜΠΟΡΟΥΣΑΝ ΝΑ ΔΙΑΔΟΘΟΥΝ ΩΣ ΣΟΛΙΤΟΝΙΑ, ΑΝΑΔΕΙΚΝΥΟΝΤΑΣ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΑΥΤΟ- ΕΠΑΓΩΜΕΝΗΣ ΔΙΑΦΑΝΕΙΑΣ (ΑΕΔ). ΥΠΕΡΒΑΙΝΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΤΟΥ ΑΡΓΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΟΥ ΠΛΑΤΟΥΣ, ΣΤΗΝ ΕΠΙΛΥΣΗ ΤΩΝ ΕΞΙΣΩΣΕΩΝ ΜΑΚΞΟΥΕΛ-ΜΠΛΟΧ, ΔΕΙΧΝΕΤΑΙ ΟΤΙ ΛΥΣΕΙΣ ΤΥΠΟΥ ΠΟΛΙΤΑΡΟΝΙΩΝ-ΣΟΛΙΤΟΝΙΩΝ ΚΑΙ ΛΥΣΕΙΣ ΤΥΠΟΥ ΑΥΤΟ-ΕΠΑΓΩΜΕΝΗΣ ΔΙΑΦΑΝΕΙΑΣ ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΠΑΡΑ ΓΙΑΚΥΜΑΤΑ ΣΟΛΙΤΑΡΟΝΙΩΝ ΕΙΔΙΚΟΥ ΠΑΛΜΙΚΟΥ ΠΛΑΤΟΥΣ, ΕΙΔΙΚΩΤΕΡΑ ΜΕΣΑ ΣΤΟ ΠΟΛΙΤΑΡΟΝΙΚΟ ΧΑΣΜΑ.