В пренебрежении взаимным влиянием квантовых флуктуаций населенностей в различных атомах получена замкнутая система уравнений приближения вторых моментов (ПВМ) для средних значений и корреляционных функций атомных операторов. Нелинейность в этих уравнениях вносится лишь населенностями — через диагональную часть корреляционной матрицы атомов. Для случая разреженного газа дано полное исследование динамики спонтанного сверхизлучения без феноменологического упрощения проблемы геометрии среды, т.е. на основе анализа коллективной матрицы распространения возбуждений. Установлена полная когерентность сверхизлучения для малых чисел Френеля и оценена когерентность в общем случае; выявлено возбуждение очень большого числа мод и наличие стохастических межмодовых биений вследствие коллективных частотных сдвигов, различных для разных мод; уточнена зависимость интенсивности от концентрации, оказавшаяся неквадратичной с отклонениями от квадратичности ≤ 10%; уточнено время задержки импульса.
Аннотация
English citation: Collective quantum features of the relaxation of nonlinear polariton excitations
B.A. Grishanin
© 2016 Издательство Московского университета
Авторы
Б.А. Гришанин