Медленный свет

Ме́дленный свет, физическое явление, состоящее в существенном уменьшении групповой скорости световых сигналов. Скорость распространения волнового пакета как целого – групповая скорость – зависит от линейных свойств среды или определяется нелинейными взаимодействиями. Уменьшение групповой скорости примерно в 100 раз, наблюдавшееся в 1967–1969 гг. при изучении самоиндуцированной прозрачности, является примером нелинейно-оптического замедления света.

В линейных оптических процессах групповая скорость, в отличие от фазовой, определяется не только показателем преломления, но и его производной по частоте. Резкое изменение показателя преломления и уменьшение групповой скорости происходит в резонансных средах. В частности, в режиме электромагнитно-индуцированной прозрачности, когда среда находится в поле мощной когерентной волны и её оптические свойства определяются не только атомной структурой, но и этой волной, в узкой области резонансных частот происходит очень резкое изменение показателя преломления с частотой. Уменьшение скорости светового импульса связано именно с этим изменением (производной по частоте от показателя преломления), а не с обычной дисперсией.

Понятие «медленный свет» широко используется со 2-й половины 1990-х гг., а кроме резонансных сред стали исследовать другие среды. Поиск прозрачных сред с сильной дисперсией в оптическом диапазоне привёл к изучению распространения электромагнитных волн в метаматериалах (искусственно созданных средах) и оптических свойств ультрахолодных газов. Замедление электромагнитных волн происходит также в периодических структурах, роль которых в оптике играют фотонные кристаллы. Групповая скорость световой волны в некоторых направлениях может оказаться много меньше скорости света в вакууме.