Полевые зависимости коэффициента инверсии в парамагнитных мазерах и фазерах с нелинейными (бистабильными) резонаторами накачки

Изучены особенности инверсии населенностей энергетических уровней в активных средах парамагнитных мазеров и фазеров при накачке их спин-систем высокодобротными резонаторами Фабри-Перо (РФП). Основное внимание уделено режимам сильного обратного воздействия прецессирующих в статическом магнитном поле $H$ спинов на СВЧ поле накачки, когда реализуются бистабильные состояния РФП. Показано, что в этом случае помимо обычных гистерезисных ветвей типичным является возникновение изолированных устойчивых стационарных ветвей коэффициента инверсии $K$. Установлено, что использование изолированных ветвей $K(H)$ является более выгодным (по сравнению с гистерезисными ветвями) либо с точки зрения минимизации мощности накачки, либо для повышения $K$ при заданном уровне накачки. Получены оценки управляющих параметров, обеспечивающих подобные режимы работы, для двух реальных систем: фазера на Ni$^{2+}$: Al$_{2}$O$_{3}$ и мазера на Fe$^{3+}$: Al$_{2}$SiO$_{5}$.