Geum.ru

Программа курса лекций

Вид материалаПрограмма курса

Содержание


2. Взаимодействие излучения с веществом
3. Резонансные процессы
4. Механизмы лазерного возбуждения
6. Молекулярный генератор
8. Парамагнитный мазер
10. Лазеры в системах связи
Подобный материал:

Квантовые приборы СВЧ

Программа курса лекций
(1 курс магистратуры, 1 сем., 36 ч., экзамен)


Профессор, д.ф.м.н. Гинзбург Эдуард Израилевич

1. Основные физические понятия квантовой электроники

Энергети­ческие уровни квантовых систем. Спонтанное и индуци­рованное излучения. Коэффициенты Эйнштейна. Отрицательная темпера­ту­ра. Условия самовозбуждения квантового генератора. Поперечное сечение индуцированного излучения. Форма и ширина спектраль­ной линии. Когерентность света. Характеристики когерентности электромагнитного излучения.

2. Взаимодействие излучения с веществом

Полуклассическое рассмотрение. Аппарат матрицы плотности. Уравнения для средних значений физического оператора. Мульти­польное разложение гамильтониана. Взаимодействие монохромати­ческого излучения с веществом в электродипольном приближении. Уравнения движения для электрического дипольного перехода.

3. Резонансные процессы

Решения уравнений дипольного перехода в стационарном состоянии. Поглощение, дисперсия, насыщение. Лоренцевская форма линии. Однородное уширение. Гауссова форма линии. Неоднородное уширение. Уширение линии за счет поглощения. Нестационарные процессы для электрического дипольного перехода. Усиление бегущей волны. Усиление в резонаторе. Лазер с резонатором. Мазер с резонатором.

4. Механизмы лазерного возбуждения

Квантовый усилитель и квантовый генератор. Двухуровневые, трехуровневые, четырех­уровневые системы.

5. Элементы квазиоптики

Открытые линзовые линии. Собствен­ные волны линзовых линий. Конфокальные линзовые линии. Зеркальные линии передачи. Зеркало как фазовый корректор. Конфокальные зеркальные линии. Открытые резонаторы. Собствен­ные колебания в открытых резонаторах. Селекция колебаний. Неустойчивость колебаний в конфокальном резонаторе.

6. Молекулярный генератор

Структура молекулы аммиака. Мазер на пучке аммиака. Другие типы молекулярных генераторов. Стандарты частоты.

7. Лазеры

Лазер на твердом теле. Конструктивные особенности лазера. Газовый лазер. Доплеровское уширение линии в газовых лазерах. Типы газовых лазеров. Жидкостные ОКГ. Лазеры на органических красителях. Полупроводниковые ОКГ. Лазер инжекционного типа. Химические ОКГ.

8. Парамагнитный мазер

Электронный парамагнитный резонанс. Парамагнитные кристаллы. Методы инверсии в двухуровневом парамагнитном усилителе и генераторе. Мазер бегущей волны. Резонаторный мазер проходного типа. Резонаторный мазер отражательного типа.

9. Шумы

Критерии шумовых свойств усилителя. Шумовые свойства квантового усилителя. Шум квантового усилителя бегущей волны.

10. Лазеры в системах связи

Методы модуляции лазерного излучения. Прием оптического излучения. Методы демодуляции.

Литература


1. Пантел Р., Путхоф Г. Основы квантовой электроники. М.: Мир,1972.

2. Страховский Г.М., Успенский А.В. Основы квантовой электроники. М.: Высш. шк., 1973.

Дополнительная литература

1. Файн В.М., Ханин Я.И. Квантовая радиофизика. М.: Сов. радио, 1977.

2. Ярив А. Квантовая электроника и нелинейная оптика. М.: Сов. радио, 1973.

3. Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. М.: Мир, 1981.

4. Мэйтлэнд А., Данн М. Введение в физику лазеров. M.: Наука, 1978.

5. Бертен Ф. Основы квантовой электроники. М.: 1971.

6. О'Шиа Д., Коллен Р., Родс У. Лазерная техника. М.: Атомиздат, 1980.

7. Пратт В.К. Лазерные системы связи. М.: Связь, 1972.

8. Реди Дж. Промышленные применения лазеров. М.: Мир, 1981.