(2 сем., экзамен)
Лектор: Ст. преподаватель Чернов Константин Николаевич
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.
Особенности характеристики квантовых приборов
Добротность активной среды. Коэффициент усиления и полоса пропускания квантового усилителя. Режим стационарной амплитуды квантового генератора. Шумы схем с активным веществом.
Электронный парамагнитный резонанс
Метод электронного парамагнитного резонанса. Спин-спиновое и спин-решеточное взаимодействие. Магнитная восприимчивость. Экспериментальное наблюдение электронного парамагнитного резонанса. Влияние внутрикристаллического поля.
Квантовые парамагнитные усилители радиодиапазона
Создание инверсной населенности в трехуровневых и четырехуровневых системах. Кристаллы для парамагнитных усилителей. Квантовые парамагнитные усилители резонаторного типа. Парамагнитные усилители бегущей волны. Конструирование квантовых парамагнитных усилителей. Применение парамагнитных усилителей.
Молекулярные генераторы
Пучковые квантовые генераторы радиодиапазона. Устройство молекулярного генератора на пучке молекул аммиака. Квантовый генератор на пучке атомов водорода. Квантовые стандарты частоты.
Открытые резонаторы
Элементарная теория открытых резонаторов. Добротность и число возбуждаемых типов колебаний открытого резонатора. Открытые резонаторы с зеркалами различной формы. Внутренние типы колебаний и селекция типов колебаний.
Оптические квантовые генераторы на основе диэлектриков
Активные среды для лазеров на иных кристаллах и стеклах. Источники и системы накачки лазеров на ионных кристаллах и стеклах. Устройство оптического квантового генератора на рубине и его работа в режиме свободной генерации.
Полупроводниковые лазеры
Элементарные сведения о полупроводниках. Неравновесные состояния в полупроводнике. Излучательная рекомбинация при межзонных переходах. Инжекция носителей тока через p-n-переход. Инжекционный лазер на основе арсенида галлия.
Газовые оптические квантовые генераторы
Общая характеристика газовых лазеров. Особенности конструкции газовых лазеров. Газовый разряд. Процессы, приводящие к инверсии населенностей в плазме газового разряда. Газовый лазер на смеси He – Ne.
Лазеры в системах связи
Методы модуляции лазерного излучения. Прием оптического излучения. Методы демодуляции.
Литература
Пантел Р., Путхоф Г. Основы квантовой электроники. М.: Мир, 1972.
Страховский Г.М., Успенский А.В. Основы квантовой электроники. М.: Высш. шк., 1973.
Дополнительная литература
Файн В.М., Ханин Я.И. Квантовая радиофизика. М.: Сов. радио, 1977.
Ярив А. Квантовая электроника и нелинейная оптика. М.: Сов. радио, 1973.
Качмарек Ф. Введение в физику лазеров. М.: Мир, 1981.
Мэйтлэнд А., Данн М. Введение в физику лазеров. M.: Наука, 1978.
Бертен Ф. Основы квантовой электроники. М.: 1971.
О'Шиа Д., Коллен Р., Родс У. Лазерная техника. М.: Атомиздат, 1980.
Пратт В.К. Лазерные системы связи. М.: Связь, 1972.
Реди Дж. Промышленные применения лазеров. М.: Мир, 1981.
Чернов К.Н. Квантовые приборы СВЧ. Курс лекций, часть I.