Квантовая радиофизика

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Кафедра 37, «Лазерная физика»

КВАНТОВАЯ РАДИОФИЗИКА


(для группы А07-10)

1 неделя.

Предмет изучения квантовой электроники и основные понятия. Вероятности переходов. Спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна и связь между ними. Коэффициент поглощения. Уширение линий поглощения и излучения. Модель затухающего осциллятора. Однородное и неоднородное уширение линий. Механизмы уширения линий. Эффект насыщения. Инверсная населенность. Активная среда. Квантовый усилитель. Механизмы накачки. Трех- и четырехуровневая схемы. Пороговый коэффициент усиления.

2 неделя.

Открытые оптические резонаторы. Интерферометр Фабри-Перо. Характеристики и свойства оптических резонаторов. Продольные моды. Добротность. Диаграмма устойчивости. Конфокальный, концентрический и плоскопараллельный резонаторы. Неустойчивые резонаторы. Гауссовы пучки. Поперечные моды. Преобразование гауссовых пучков линзой. Селекция типов колебаний. Кольцевой резонатор. Сложный резонатор. Фазоанизотропный резонатор. Волноводный резонатор.

3 неделя.

Непрерывный, импульсный и импульсно-периодический режимы. Одномодовый и многомодовый режимы генерации. Лэмбовский провал. Затягивание частоты. Синхронизация мод. Самосинхронизация. Модуляция добротности. Активные и пассивные методы синхронизации мод и модуляции добротности. Спектральная ширина лазерного излучения.

4 неделя.

Лазеры на атомных переходах инертных газов. He-Ne лазер. Лазеры на ионизированных газах. Ar-лазер. Лазеры на парах металлов. He-Cd лазер. Самоограниченные переходы. Лазеры на парах меди и золота.

5 неделя.

CO2-лазер. Электроионизационный лазер. ТЕА СО2-лазер. Газодинамические лазеры. СО-лазер. Азотный и водородный лазеры. Электронно-колебательные переходы в молекулах. Принцип Франка-Кондона. Волноводные молекулярные лазеры. Эксимерные лазеры.

6 неделя.

Лазеры на красителях. Люминесценция красителей. Механизмы накачки. Усиление. Оптическая накачка. Перестройка частоты излучения.

7 неделя.

Твердотельные лазеры. Рубиновый и неодимовый лазеры. Безизлучательная релаксация в твердых телах. Уровни ионов хрома в корунде и неодима в гранате. Лазерные стекла. Сенсибилизация. Галлиевые гранаты. Эрбиевый лазер. Лазер на александрите.

8 неделя.

Химические лазеры. Экзотермические реакции. Виды релаксации. Частичная инверсная населенность. Основные параметры лазеров. Йодный лазер.

9 неделя.

Лазеры на центрах окраски. Понятие F-центра. Виды анионных вакансий. Люминесценция центров окраски. Основные параметры лазеров на центрах окраски.

10 неделя.

Полупроводниковые лазеры. Понятие о зонной теории твердых тел. Валентная зона, запрещенная зона, зона проводимости. Примеси. Уровень и квазиуровни Ферми, p-n переходы. Вырожденные полупроводники. Инжекция электронов. Гомо- и гетероструктуры. Инжекционный лазер. Основные параметры. Перестройка частоты.

11 неделя.

Лазеры на свободных электронах. Излучение электрона. Длина волны излучения релятивистского электронного пучка.

12 неделя.

Области применения лазеров. Лазеры в медицине. Лазерный стандарт частоты. Лазерная технология.

13 неделя.

Лазерные методы детектирования веществ, находящихся в газовом, жидком или твердом состояниях. Абсорбционный метод. Внутри- и внерезонаторный методы. Дистанционные лазерные системы. Метод насыщенного поглощения.

14 неделя.

Флуоресцентная спектроскопия и метод комбинационного рассеяния. Возможность детектирования многокомпонентных газовых сред с помощью лазеров на красителях.

15 неделя.

Применение твердотельных лазеров в экологии и промышленности. Перспективы развития лазеров и их применений в экологии, промышленности. Предотвращение природных и техногенных катастроф с помощью лазеров.

ЛИТЕРАТУРА

Основная.

1.

537

З-43

О.Звелто. Принципы лазеров. М.: Мир, 1990, 1984.

2.

621.38

Я-73

А.Ярив. Введение в оптическую электронику. М.: Высшая школа, 1983.

3.

621.37

К30

Ф.Качмарек. Введение в физику лазеров. – М., Мир, 1981.

Дополнительная.

1.

537

К-23

Н.В.Карлов. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1988, 1983.

2.

621.37

С-74

Справочник по лазерам. /Под ред. А.М.Прохорова, ч.1 и 2, М.: Советское радио, 1978.

3.

535

Д31

В.Демтредер. Лазерная спектроскопия. Основные принципы техники эксперимента. – М.: Наука, 1985.

4.*

621.37

М97

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

5.*

535

А64

Н.Оменетто. Аналитическая лазерная спектроскопия. – М.: Мир, 1982.

6.*

535

П75

В.С.Летохов. Применение лазеров в спектроскопии и фотохимии. М.: Мир, 1983.

* книга находится в читальном зале