Microcavities and photonic time crystals formed by collision of half-cycle light pulses in a resonant medium

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We discussed the authors’ recent research into the generation and ultrafast control of light-induced dynamic microcavities and photonic time crystals created by the collision of half-cycle pulses in a medium. The possibility of guiding microcavities during the collision of self-induced transparency half-cycle pulses of the same polarity has been demonstrated.

About the authors

R. M. Arkhipov

Ioffe Institute

Email: arkhipovrostislav@gmail.com
Saint-Petersburg, Russia

M. V. Arkhipov

Ioffe Institute

Saint-Petersburg, Russia

A. V. Pakhomov

St. Petersburg State University

Saint-Petersburg, Russia

O. O. Diachkova

Ioffe Institute; St. Petersburg State University

Saint-Petersburg, Russia; Saint-Petersburg, Russia

N. N. Rosanov

Ioffe Institute

Saint-Petersburg, Russia

References

  1. Архипов Р.М., Архипов М.В., Розанов Н.Н. // Квант. электрон. 2020. Т. 50. С. 801
  2. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Rosanov N.N. // Quantum Electron. 2020. V. 50. No. 9. P. 801.
  3. Джексон Дж. Классическая электродинамика. М.: Мир, 1965. 702 с.
  4. Jackson J.D. Classical Electrodynamics. N.Y.: Wiley, 1962.
  5. Бессонов Е.Г. // ЖЭТФ. 1981. Т. 80. С. 852
  6. Bessonov E.G. // Sov. Phys. JETP. 1981. V. 53. P. 433.
  7. Розанов Н.Н. // Опт. и спектроск. 2009. Т. 107. № 5. С. 761
  8. Rosanov N.N. // Opt. Spectrosc. 2009. V. 107. No. 5. P. 768.
  9. Сазонов С.В. // Опт. и спектроск. 2022. Т. 130. № 12. С. 1846
  10. Sazonov S.V. // Opt. Spectrosc. 2022. V. 130. No. 12. P. 1573.
  11. Розанов Н.Н., Архипов Р.М., Архипов М.В. // УФН. 2018. Т. 188. С. 1347
  12. Rosanov N.N., Arkhipov R.M., Arkhipov M.V. // Phys. Usp. 2018. V. 61. P. 1227.
  13. Архипов Р.М., Архипов М.В., Пахомов А.В. и др. // Письма в ЖЭТФ. 2023. Т. 117. № 1. С. 10
  14. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Pakhomov A.V. et al. // JETP Lett. 2023. V. 117. No. 1. P. 8.
  15. Розанов Н.Н. // УФН. 2023. Т. 193. С. 1127
  16. Rosanov N.N. // Phys. Usp. 2023. V. 66. P. 1059.
  17. Розанов Н.Н., Архипов М.В., Архипов Р.М. и др. Терагерцовая фотоника. М.: РАН, 2023. 360 c.
  18. Hassan M.T., Luu T.T., Moulet A. et al. // Nature. 2016. V. 530. P. 66.
  19. Wu H.-C., Meyer-ter Vehn J. // Nature Photon. 2012. V. 6. P. 304.
  20. Xu J., Shen B., Zhang X. et al. // Sci. Reports. 2018. V. 8. P. 2669.
  21. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // Phys. Rev. E. 2021. V. 104. Art. No. 025202.
  22. Богацкая А.В., Волкова Е.А., Попов А.М. // Изв. РАН. Cер. физ. 2024. Т. 88. № 1. C. 74
  23. Bogatskaya A.V., Volkova E.A., Popov A.M. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. No. 1. P. 61.
  24. Ilyakov E., Shishkin B.V., Efimenko E.S. et al. // Opt. Express. 2022. V. 30. P. 14978.
  25. Сазонов С.В. // Изв. РАН. Cер. физ. 2022. Т. 86. № 6. С. 766
  26. Sazonov S.V. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. No. 1. P. 643.
  27. Pakhomov A., Arkhipov M., Rosanov N. et al. // Phys. Rev. A. 2022. V. 106. No. 5. Art. No. 053506.
  28. Bucksbaum P.H. // AIP Conf. Proc. 1994. V. 323. No. 1. P. 416.
  29. Dimitrovski D., Solov’ev E.A., Briggs J.S. // Phys. Rev. A. 2005. V. 72. Art. No. 043411.
  30. Moskalenko A.S., Zhu Z.-G., Berakdar J. // Phys. Reports. 2017. V. 672. P. 1.
  31. Arkhipov R., Arkhipov M., Babushkin I. et al. // J. Opt. Soc. Amer. B. 2021. V. 38. P. 2004.
  32. Rosanov N., Tumakov D., Arkhipov M. et al. // Phys. Rev. A. 2021. V. 104. No. 6. Art. No. 063101.
  33. Arkhipov R., Arkhipov M., Demircan A. et al. // Opt. Express. 2021. V. 29. P. 10134.
  34. Архипов Р.М., Архипов М.В., Федоров C.В. и др. // Опт. и спектроск. 2021. Т. 129. № 10. С. 1286
  35. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Fedorov S.V. et al. // Opt. Spectrosc. 2021.
  36. Arkhipov M., Arkhipov R., Babushkin I. et al. // Phys. Rev. Lett. 2022. V. 128. Art. No. 203901.
  37. Abella I.D., Kurnit N.A., Hartmann S.R. // Phys. Rev. 1966. V. 141. P. 391.
  38. Штырков Е.И., Лобков В.С., Ярмухаметов Н.Г. // Письма в ЖЭТФ. 1978. Т. 27. № 12. С. 685
  39. Shtyrkov E.I., Lobkov V.S., Yarmukhametov N.G. // JETP Lett. 1978. V. 27. No. 12. P. 648.
  40. Моисеев С.А., Штырков Е.И. // Квант. электрон. 1991. Т. 18. № 4. С. 447
  41. Moiseev S.A., Shtyrkov E.I. // Sov. J. Quant. Electron. 1991. V. 21. No. 4. P. 403.
  42. Штырков Е.И., Самарцев В.В. // Опт. и спектроск. 1976. Т. 40. № 3. С. 392.
  43. Shtyrkov E.I., Samartsev V.V. // Phys. Stat. Sol. A. 1978. V. 45. P. 647.
  44. Штырков Е.И. // Опт. и спектроск. 2013. Т. 114. № 1. С. 105
  45. Shtyrkov E.I. // Opt. Spectrosc. 2013. V. 114. No. 1. P. 96.
  46. Szczurek M., Kusnierz M. // Opt. Commun. 1989. V. 74. P. 121.
  47. Архипов Р.М., Архипов М.В., Бабушкин И. и др. // Опт. и спектроск. 2016. Т. 121. С. 810
  48. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Babushkin I. et al. // Opt. Spectrosc. 2016. V. 121. P. 758.
  49. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Babushkin I. et al. // Opt. Letters. 2016. V. 41. P. 4983.
  50. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Babushkin I. et al. // Sci. Reports. 2017. V. 7. Art. No. 12467.
  51. Arkhipov R., Pakhomov A., Arkhipov M. et al. // Sci. Reports. 2021. V. 11. Art. No. 1961.
  52. Rosanov N.N., Semenov V.E., Vysotina N.V. // Laser Phys. 2007. V. 17. P. 1311.
  53. Pusch A., Hamm J.M., Hess O. // Phys. Rev. A. 2010. V. 82. No. 2. Art. No. 023805.
  54. Архипов Р.М., Архипов М.В., Пахомов А.В. и др. // Опт. и спектроск. 2017. Т. 123. С. 600
  55. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Pakhomov A.V. et al. // Opt. Spectrosc. 2017. V. 123. P. 610.
  56. Архипов Р.М., Архипов М.В., Пахомов А.В. и др. // Опт. и спектроск. 2018. Т. 124. С. 510
  57. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Pakhomov A.V. et al. // Opt. Spectrosc. 2018. V. 124. P. 541.
  58. Архипов Р.М. // Письма в ЖЭТФ. 2021. Т. 113. С. 636
  59. Arkhipov R.M. // JETP Lett. 2021. V. 113. P. 611.
  60. Архипов Р.М., Архипов М.В., Пахомов А.В. и др. // Изв. вузов. Радиофиз. 2023. Т. 66. № 4. С. 317
  61. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Pakhomov A.V. et al. // Radiophys. Quantum Electron. 2024. V. 66. No. 4. P. 286.
  62. Архипов Р.М., Архипов М.В., Пахомов А.В. и др. // Опт. и спектроск. 2022. Т. 130. № 11. С. 1707
  63. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Pakhomov A.V. et al. // Opt. Spectrosc. 2022. V. 130. No. 11. P. 1443.
  64. Diachkova O.O., Arkhipov R.M., Arkhipov M.V. et al. // Opt. Commun. 2023. V. 538. Art. No. 129475.
  65. Arkhipov R.M., Diachkova O.O., Arkhipov M.V. et al. // Appl. Phys. B. 2024. V. 130. P. 52.
  66. Lustig E., Sharabi Y., Segev M. // Optica. 2018. V. 5. No. 11. P. 1390.
  67. Galiffi E., Tirole R., Yin S. et al. // Adv. Photonics. 2022. V. 4. No. 1. Art. No. 014002.
  68. Sharabi Y., Dikopoltsev A., Lustig E. et al. // Optica. 2022. V. 9. No. 6. P. 585.
  69. Boltasseva A., Shalaev V.M., Segev M. // Opt. Mater. Expr. 2024. V. 14. No. 3. P. 592.
  70. Eichler H.J., Günter P., Pohl D.W. Laser-induced dynamic gratings. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer-Verlag, 1981.
  71. Arkhipov R., Arkhipov M., Pakhomov A. et al. // Laser Phys. 2022. V. 32. No. 6. Art. No. 066002.
  72. Архипов Р.М. // Квант. электрон. 2024. Т. 54. № 2. С. 77.
  73. Arkhipov R., Pakhomov A., Diachkova O. et al. // Opt. Letters. 2024. V. 49. No. 10. P. 2549.
  74. Diachkova O., Arkhipov R., Pakhomov A. et al. // Opt. Commun. 2024. V. 565. P. 130666/.
  75. Arkhipov R. // arXiv:2402.16122. 2024.
  76. Lustig E., Segal O., Saha S. et al. // Nanophotonics. 2023. V. 12. P. 1.
  77. Saha S., Segal O., Fruhling C. et al. // Opt. Express. 2023. V. 31. No. 5. P. 8267.
  78. Архипов Р.М., Розанов Н.Н. // Опт. и спектроск. 2024. Т. 132. № 5. С. 532.
  79. Архипов Р.М., Дьячкова О.О., Архипов М.В. и др. // Опт. и спектроск. 2024. Т. 132. № 9. С. 918.
  80. Arkhipov R., Pakhomov A., Diachkova O. et al. // JOSA B. 2024. V. 41. No. 8. P. 1721.
  81. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. М.: Наука, 1974
  82. Landau L.D., Lifshitz E.M. Quantum mechanics: non-relativistic theory. V. 3. Elsevier, 2013.
  83. Arkhipov R. // Laser Phys. 2024. V. 34. 36. Art. No. 065301.
  84. Архипов Р.М., Архипов М.В., Розанов Н.Н. // Опт. и спектроск. 2024. Т. 132. № 4. С. 434.
  85. Arkhipov R., Arkhipov M., Pakhomov A. et al. // Phys. Rev. A. 2024. V. 109. Art. No. 063113.
  86. Архипов Р.М., Дьячкова O.O., Белов П.А. и др. // ЖЭТФ. 2024. Т. 166. № 2(8). С. 1.
  87. Аллен Л., Эберли Дж. Оптический резонанс и двухуровневые атомы. М.: Мир, 1978. 223 с
  88. Allen L., Eberly J.H. Optical resonance and twolevel atoms. N.Y., Wiley, 1975.
  89. Ярив А. Квантовая электроника. М.: Советское радио, 1980. 488 с
  90. Yariv A. Quantum Electronics. N.Y.: Wiley, 1975.
  91. Розанов Н.Н. // Опт. и спектроск. 2019. Т. 127. С. 960
  92. Rosanov N.N. // Opt. Spectrosc. 2019. V. 127. P. 1050.
  93. Hassan M.T. // ACS Photonics. 2024. V. 11. No. 2. P. 334.
  94. Архипов Р.М., Архипов М.В., Розанов Н.Н. // Письма в ЖЭТФ. 2020. Т. 111. С. 586
  95. Arkhipov R.M., Arkhipov M.V., Rosanov N.N. // JETP Lett. 2020. V. 111. P. 484.
  96. Манцызов Б. Когерентная и нелинейная оптика фотонных кристаллов. М.: Физматлит, 2013. 149 с.
  97. Двужилова Ю.В., Двужилов И.С., Шилов Т.Б. и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 12. С. 1708
  98. Dvuzhilova Yu.V., Dvuzhilov I.S., Shilov T.B. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2022. V. 86. No. 12. P. 1454.
  99. Двужилова Ю.В., Двужилов И.С., Белоненко М.Б. // Изв. РАН. Сер. физ. 2024. Т. 88. № 1. С. 80
  100. Dvuzhilova Yu.V., Dvuzhilov I.S., Belonenko M.B. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2024. V. 88. No. 1. P. 66.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».