ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №11

УДК: 537.876

О РАСПРОСТРАНЕНИИ КУСОЧНО-ГОЛОМОРФНЫХ СИГНАЛОВ
ЧЕРЕЗ КОСМИЧЕСКИЙ МАЗЕР

Н.С. Бухман

Самарский государственный технический университет,
443100, Самара, ул. Молодогвардейская, д.244

Статья поступила в редакцию 16 июля 2024 г.

Аннотация. Проведено изучение распространения кусочно-голоморфных (разрывных) сигналов через область селективного (по частоте) усиления (космический мазер). Показано, что при этом происходит возбуждение усиленного (по сравнению с исходным) сигнала на частоте излучения мазера даже в том случае, когда несущая частота кусочно-голоморфного сигнала на несколько порядков отличается от частоты излучения мазера. Типичные значения коэффициента усиления по интенсивности сигнала для типичного
OH-мазера составляют около 40 Дб. Это позволяет рассматривать космические мазеры как природные «детекторы» радио- и видео-сигналов искусственного происхождения.

Ключевые слова: кусочно-голоморфный сигнал, разрывный сигнал, искусственный сигнал, космический мазер, внеземные цивилизации

Автор для переписки: Бухман Николай Сергеевич, e-mail: nik3142@yandex.ru

Литература

1. Виноградова М. Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П. Теория волн. – 1979.

2. Вайнштейн Л. А. Распространение импульсов //Успехи физических наук. – 1976. – Т. 118. – №. 2. – С. 339-367. https://doi.org/10.3367/UFNr.0118.197602h.0339

3. Бухман Н.С. О поглощении узкополосного сигнала в диспергирующей среде// Известия вузов. Радиофизика. – 2022. – Т. 65. – № 12. – С. 988-1002. https://doi.org/10.52452/00213462_2022_65_12_988

4. Бухман Н. С. О принципе причинности и сверхсветовых скоростях распространения сигналов //Радиотехника и электроника. – 2021. – Т. 66. – №. 3. – С. 209-225. https://doi.org/10.31857/S0033849421030049

5. Ильин В. А., Позняк Э. Г. Основы математического анализа. – Физматлит, 2005.

6. Стрельницкий В. С. Космические мазеры //Успехи физических наук. – 1974. – Т. 113. – №. 7. – С. 463-502. https://doi.org/10.3367/UFNr.0113.197407c.0463

7. Таунс Ч. Х. Космические мазеры и лазеры //Квантовая электроника. – 1997. – Т. 24. – №. 12. – С. 1063-1066.

8. Варшалович Д. А. Мазерный эффект в космосе // Физика космоса: Маленькая энциклопедия / Под ред. Р. А. Сюняева, Ю. Н. Дрожжина-Лабинского, Я. Б. Зельдовича и др.. — 2-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 376—378.

9. Дикинсон Д. Космические мазеры //Успехи физических наук. – 1979. – Т. 128. – №. 6. – С. 345-362.

10. Смирнов В. И. Курс высшей математики. Том 2 //БХВ–Петербург.–624 с. – 1974.

11. Бухман Н. С. Об искажении волнового пакета при его распространении в усиливающей среде //Квантовая электроника. – 2004. – Т. 34. – №. 4. – С. 299-306.

12. Карлов Н. В. Лекции по квантовой электронике. – М.: Наука, 1988.

13. Собельман И. И. Введение в теорию атомных спектров. – Рипол Классик, 2013.

14. García T. T. Voigt profile fitting to quasar absorption lines: an analytic approximation to the Voigt–Hjerting function //Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. – 2006. – Т. 369. – №. 4. – С. 2025-2035. https://doi.org/10.1111/j.1365-2966.2006.10450.x

15. Абрамовиц М. и др. Справочник по специальным функциям. – 1979.

16. Бухман Н. С., Куликова А. В. О характере дисперсии показателя преломления вблизи уединенной спектральной линии //Радиотехника и электроника. – 2015. – Т. 60. – №. 5. – С. 535-535. https://doi.org/10.7868/S0033849415030080

17. Бухман Н. С. О нормализации наблюдаемой формы спектральной линии усиления с ростом оптической толщины слоя вещества //Квантовая электроника. – 2000. – Т. 30. – №. 9. – С. 799-802.

18. Wang L. J., Kuzmich A., Dogariu A. Gain-assisted superluminal light propagation //Nature. – 2000. – Т. 406. – №. 6793. – С. 277-279. https://doi.org/10.1038/35018520

19. Talukder M. A. I., Amagishi Y., Tomita M. Superluminal to subluminal transition in the pulse propagation in a resonantly absorbing medium // Physical Review Letters. – 2001. – Т. 86. – №. 16. – С. 3546. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.86.3546

20. Dogariu A., Kuzmich A., Wang L. J. Transparent anomalous dispersion and superluminal light-pulse propagation at a negative group velocity //Physical Review A. – 2001. – Т. 63. – №. 5. – С. 053806. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.63.053806

21. Акульшин А. М., Чиммино А., Опат Д. И. Отрицательная групповая скорость светового импульса в парах цезия //Квантовая электроника. – 2002. – Т. 32. – №. 7. – С. 567-569. https://doi.org/10.1070/QE2002v032n07ABEH002249

22. Macke B., Ségard B. Propagation of light-pulses at a negative group-velocity //The European Physical Journal D-Atomic, Molecular, Optical and Plasma Physics. – 2003. – Т. 23. – С. 125-141. https://doi.org/10.1140/epjd/e2003-00022-0

23. Akulshin A. M. et al. Pulses of" fast light," the signal velocity, and giant Kerr nonlinearity //LASER PHYSICS-LAWRENCE-. – 2005. – Т. 15. – №. 9. – С. 1252.

24. Золотовский И. О., Семенцов Д. И. Скорость максимума огибающей частотно-модулированного гауссова импульса в усиливающей нелинейной среде //Оптика и спектроскопия. – 2005. – Т. 99. – №. 1. – С. 89-92.

25. Золотовский И. О., Семенцов Д. И. Скорость огибающей импульса в туннельно-связанных оптических волноводах с сильно различающимися параметрами //Оптика и спектроскопия. – 2006. – Т. 101. – №. 1. – С. 120-123. https://doi.org/10.1134/S0030400X06070204

26. Macke B., Ségard B. From fast to slow light in a resonantly driven absorbing medium //Physical Review A—Atomic, Molecular, and Optical Physics. – 2010. – Т. 82. – №. 2. – С. 023816. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.82.023816

27. Akulshin A. M., McLean R. J. Fast light in atomic media //Journal of Optics. – 2010. – Т. 12. – №. 10. – С. 104001. https://doi.org/10.1088/2040-8978/12/10/104001

28. Малыкин Г. Б., Романец Е. А. Сверхсветовые движения (обзор) //
Оптика и спектроскопия. – 2012. – Т. 112. – №. 6. – С. 993-993. https://doi.org/10.1134/S0030400X12040145

29. Золотовский И. О., Минвалиев Р. Н., Семенцов Д. И. Динамика частотно-модулированных волновых пакетов в световодах с комплексными материальными параметрами //Успехи физических наук. – 2013. – Т. 183. – №. 12. – С. 1353-1365. https://doi.org/10.3367/UFNr.0183.201312e.1353

30. Macke B., Ségard B. Simultaneous slow and fast light involving the Faraday
effect //Physical Review A. – 2016. – Т. 94. – №. 4. – С. 043801. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.94.043801

31. Macke B., Ségard B. Optical precursors with self-induced transparency //Physical Review A—Atomic, Molecular, and Optical Physics. – 2010. – Т. 81. – №. 1. – С. 015803.

32. Macke B., Ségard B. Optical precursors in transparent media //Physical Review A—Atomic, Molecular, and Optical Physics. – 2009. – Т. 80. – №. 1. – С. 011803.

33. Boyd and R. W., Gauthier D. J. " Slow''and" fasf'light // Progress in Optics. – 2002. – V. 43. – P. 497.

34. Macke B., Ségard B. Simple asymptotic forms for Sommerfeld and Brillouin precursors //Physical Review A—Atomic, Molecular, and Optical Physics. – 2012. – Т. 86. – №. 1. – С. 013837. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.86.013837

35. Ravelo B. Investigation on microwave negative group delay circuit //Electromagnetics. – 2011. – Т. 31. – №. 8. – С. 537-549. https://doi.org/10.1080/02726343.2011.621106

36. Macke B., Ségard B. // Opt. Commun. 2008. V. 281. № 1. P. 12-17. https://doi.org/10.1016/j.optcom.2007.09.007

37. Sommerfeld A. Über die Fortpflanzung des Lichtes in dispergierenden Medien //Annalen der Physik. – 1914. – Т. 349. – №. 10. – С. 177-202.

38. Brillouin L. Über die Fortpflanzung des Lichtes in dispergierenden Medien //Annalen der Physik. – 1914. – Т. 349. – №. 10. – С. 203-240.

39. Aaviksoo J., Kuhl J., Ploog K. Observation of optical precursors at pulse propagation in GaAs //Physical Review A. – 1991. – Т. 44. – №. 9. – С. R5353. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.44.R5353

40. Österberg U., Andersson D., Lisak M. On precursor propagation in linear dielectrics //Optics communications. – 2007. – Т. 277. – №. 1. – С. 5-13. https://doi.org/10.1016/j.optcom.2007.04.050

41. Tanaka H. et al. Propagation of optical pulses in a resonantly absorbing medium: Observation of negative velocity in Rb vapor //Physical Review A. – 2003. – Т. 68. – №. 5. – С. 053801. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.68.053801

42. Du S. et al. Observation of optical precursors at the biphoton level //Optics letters. – 2008. – Т. 33. – №. 18. – С. 2149-2151. https://doi.org/10.1364/OL.33.002149

43. Macke B., Ségard B. Brillouin precursors in Debye media //Physical Review A. – 2015. – Т. 91. – №. 5. – С. 053814. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.91.053814

44. Macke B., Ségard B. On-resonance material fast light //Physical Review A. – 2018. – Т. 97. – №. 6. – С. 063830. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.80.011803

Для цитирования:

Бухман Н.С. О распространении кусочно-голоморфных сигналов через космический мазер. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №. 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.25