Main field of study: 010900 Applied Mathematics and Physics
Area of specialization: Laser Physics and Quantum Optics
Department of General Physics  1
Scientific adviser: Prof.  Pulkin S.A. 
Reviewer: Dr. Uvarova S.V.

High-resolution nonlinear comb-spectroscopy
A. A. Kalinichev
The purpose of this work was to perform analytical calculations of two-level atom absorption spectrum. This system interacted with strong contra propagated polychromatic fields. The dependences of absorption spectra on field amplitude were studied. In addition to the analytical calculations the verification of selected methods by comparing results obtained analytically and computationally was made.  
Analytical calculation was based on a method of density matrix equations solution expansion in a double Fourier series. This method allows to take into account contribution of all field components simultaneously. Computational method was based on numerical solution of density matrix elements system of equations. 
In according to conducted calculations, it was found that two-level atom absorption spectrum contains narrow homogeneously broadened peaks on a background of Doppler profile. The physical nature of these peaks is associated with the presence of the multiphoton transitions between quasi-energetic levels appearing through interaction between atom and strong polychromatic fields.
The list of the publications:
1. Pulkin, S.A., Kalinichev, A., Arnautov, V., Uvarova, S.V., Savel'Eva, S «Nonlinear Doppler - Free comb-spectroscopy in counter-propagating fields» Proceedings - 2014 International Conference Laser Optics, LO 2014
2. Sumarokov, A., Antipov, A., Kalinichev, A., Pulkin, S., Uvarova, S. «Nonlinear polarization of two-level atomic medium in the weak polichromatic field» Proceedings - 2014 International Conference Laser Optics, LO 2014
3. Калиничев А., Пулькин С.А., В. Арнаутов, Уварова С.В., Савельева С.В. «Компенсация допплеровского уширения во встречных комб-полях», Сборник тезисов 1-й междисциплинарной конференции «Современные решения для исследования природных, синтетических и биологических материалов », Санкт-Петербург, 2014
4. С.В. Савельева, С.А. Пулькин, А.А. Калиничев, В.А. Арнаутов, С.В. Уварова, Е.Н. Борисов, А.И. Канцеров «Спектр аммиака как биомаркера в комб-спектроскопии(1.5 мкм)» Сборник тезисов 1-й междисциплинарной конференции «Современные решения для исследования природных, синтетических и биологических материалов », Санкт-Петербург, 2014
5. Колесниченко П.В., Пулькин С.А., Савельева С.В., Уварова С.В., Борисов Е.Н., Калиничев А.А., Стрельников И.Н. «Методы карс и комб-спектроскопии в исследовании биологических объектов», Сборник тезисов 1-й междисциплинарной конференции «Современные решения для исследования природных, синтетических и биологических материалов », Санкт-Петербург, 2014
6. С.В. Савельева, С.А. Пулькин, А.А. Калиничев, В.А. Арнаутов, С.В. Уварова, Е.Н. Борисов, А.И. Канцеров «Расчет спектра аммиака как биомаркера в кобм-спектроскопии(1.5 мкм)»,  Химическая физика, в печати