Oптическая нутация в экситонной области спектра

Abstract

В приближении среднего поля изучено явление оптической нутации в экситонной области спектра c учётом экситон-фотонного и упругого экситон-экситонного взаимодействий. Показано, что особенности протекания явления нутации определяются начальными плотностями экситонов и фотонов, расстройкой резонанса, параметром нелинейности и начальной разностью фаз. При отличных от нуля начальных концентрациях экситонов и фотонов имеют место три режима временной эволюции экситонов и фотонов: режим периодического превращения экситонов в фотоны и обратно, режим апериодического превращения фотонов в экситоны и режим покоя. В условиях покоя начальные плотности экситонов и фотонов отличны от нуля и со временем они не изменяются. Найдены амплитуды и периоды колебаний плотностей частиц, которые определяются параметрами системы. Предсказано существование явлений самозахвата экситонов и пленения фотонов в системе, которые возникают при пороговых значениях параметра нелинейности. С ростом этого параметра в системе возникает резкое, скачкообразное изменение амплитуд колебаний плотностей экситонов и фотонов при критическом значении параметра нелинейности. Показано, что оба эти явления обусловлены упругим экситон-экситонным взаимодействием, которое приводит к динамическому концентрационному сдвигу экситонного уровня.