Влияние когерентности возбуждающей радиации на осцилляции интенсивности фотонного эха

Исследуются физические причины, позволяющие наблюдать расщепления оптических линий на несколько порядков меньше спектральной ширины лазерного импульса. Построена теория когерентного и некогерентного фотонного эха (ФЭ) во внешнем постоянном магнитном поле и в присутствии импульсного магнитного поля, вызывающего осцилляции интенсивности ФЭ. Показано, что периоды осцилляций интенсивности эха, длительность эха и размеры областей в неоднородной линии, где возбуждаемые ионы когерентны, не зависят от степени когерентности лазерного импульса и от значения внешнего постоянного магнитного поля. Как следует из теории, при когерентном возбуждении эха амплитуда осцилляций интенсивности не зависит от внешнего постоянного магнитного поля, если неоднородная линия симметрична. Показано, что при некогерентном возбуждении эха амплитуда осцилляций равна автокорреляционной функции от функции распределения частоты перехода по неоднородной линии с аргументом, равным зеемановскому расщеплению оптической линии во внешнем магнитном поле. В этом случае экспериментально полученные значения амплитуды осцилляций достаточно хорошо совпадают с теоретически вычисленными значениями автокорреляционной функции для всей неоднородной линии в LuLiF$_4$:Er$^{3+}$ (переход $^4$I$_{15/2} \Rightarrow ^4$F$_{9/2}$). Таким же способом была получена автокорреляционная функция для YLiF$_4$:Er$^{3+}$ на том же переходе.