Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Радиотехника», «Радиоэлектронные системы и комплексы», «Специальные радиотехнические системы»
Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники
Библиографическая запись:
Оглавление (содержание)
Краткое содержание курса 6
Введение 7
1 ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕ НИЯ ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА 11
1.1 Волновая теория излучения 17
1.2 Распределение электромагнитных колебаний (ЭМК) 16
2 ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН 22
2.1 Монохроматичность. Когерентность. Направленность. 29
3 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С КВАНТОВЫМИ СИСТЕМАМИ 35
3.1 Общая характеристика задачи взаимодействия поля с веществом 35
3.2 Взаимодействие квантовой системы с электромагнитной волной 40
3.3 Квантование свободного электромагнитного поля 46
4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СОСТОЯНИЯ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ 49
4.1 Энергетические уровни атомов и молекул 50
4.2 Оптические переходы 57
4.3 Ширина и форма спектральных линий 70
5 УСИЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
5.1 Возможность усиления и генерации в квантовых системах 80
5.2 Явление насыщения перехода 89
6 ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ
ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 92
6.1 Некогерентные источники оптического излучения 93
6.2 Когерентные источники оптического излучения 100
6.3 Методы накачки активного вещества 102
6.4 Оптические резонаторы 105
6.5 Пороговые условия генерации и мощность излучения 110
6.6 Формирование спектра излучения оптических генераторов 114
7 ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ОПТИЧЕСКИХ КВАНТОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ 120
7.1 Газовые оптические квантовые генераторы 120
7.2 Твердотельные лазеры 147
7.3 Полупроводниковые оптические квантовые генераторы 162
7.4 Жидкостные оптические квантовые генераторы 179
8. НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ 185
8.1 Нелинейное взаимодействие электромагнитных полей 185
8.2 Лазерные преобразователи частоты 188
8.3 Параметрическое преобразование частоты 195
8.4 Обращение волнового фронта лазерного пучка 201
8.5 Применение нелинейно-оптических эффектов 206
9. ТРАНСФОРМАЦИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 209
10 ЭЛЕМЕНТЫ УПРАВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИМ ИЗЛУЧЕНИЕМ 219
10.1 Электрооптические модуляторы оптического излучения 220
10.2 Модуляция света акустическими волнами 234
10.3 Дефлекторы оптического излучения 242
10.4 Применение элементов управления оптическим излучением 245
11. ФИЗИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ И ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ РЕГИСТРАЦИИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 253
11.1 Явление фотоэффекта 255
11.2 Параметры приемников излучения светового потока 253
11.3 Типы приемников излучения 268
12. ОПТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ 277
12.1 Структура системы оптической обработки сигналов 278
12.2 Преобразование Фурье в оптической системе 285
12.3 Пространственная фильтрация 293
12.4 Согласованная фильтрация 295
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 300
