Кафедра 37, “Квантовая электроника”

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ КВАНТОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

(для групп Т9-25,25а,37,37м, Е9-01, С9-01,02)

1 неделя.

Уравнения для поляризации и разности населенностей энергетических уровней в рамках двухуровневой модели. Их анализ методом медленно меняющихся амплитуд.

2 неделя.

Вычисление стационарного значения поляризации и разности населенностей при действии монохроматического поля. Физический смысл действительной и мнимой части диэлектрической поляризуемости вещества. Когда поляризация вещества пропорциональна напряженности поля?

3 неделя.

Уравнения переноса интенсивности и фазы излучения - вывод их из уравнений Максвелла. Насыщение для импульса излучения: случай длинного и короткого импульса; учет нерезонансных потерь, предельная длина усилителя.

4 неделя.

Изменение формы импульса при распространении в усиливающей среде; стационарная форма импульса и “сверхсветовое” распространение импульса; сокращение длительности импульса.

5 неделя.

Нерелаксирующая двухуровневая квантовая система в когерентном поле. “2p - импульсы”, их устойчивость и скорость распространения. Усиление слабых сигналов; предельная чувствительность и шумовая температура квантовых усилителей.

6 неделя.

Модовый подход к анализу режимов генерации в лазерах, его преимущества и пределы применимости. Режимы в одномодовом лазере; амплитуда и частота генерации, их зависимость от параметров; условие возбуждения. Устойчивость одномодового режима генерации с постоянной амплитудой.

7 неделя.

Хаотические пульсации в одномодовом лазере и понятие динамического хаоса.

8 неделя.

Режимы генерации в лазере с широкой линией люминесценции; скоростные уравнения; анализ устойчивости стационарных колебаний.

9 неделя.

Режимы пульсаций в квантовых генераторах; релаксационный предельный цикл; длительность импульсов и частота их следования; форма импульса.

10 неделя.

Модуляция добротности: возбуждение периодических пульсаций в одномодовом лазере. Гигантский импульс; методы модуляции добротности.

11 неделя.

Воздействие на лазер внешнего монохроматического сигнала: захват лазера по частоте и фазе внешним сигналом, полоса синхронизма.

12 неделя.

Бистабильность в лазере с насыщающимся фильтром и в пассивной системе.

13 неделя.

Особенности режимов работы лазера с доплеровским уширением спектральной линии. Провал Лэмба. Порог динамического хаоса.

14 неделя.

Конкуренция мод в лазерах с однородно - и неоднородно уширенной линией; взаимодействие мод как одна из причин пульсаций в лазерах .

15 неделя.

Метод синхронизации мод для получения ультракоротких лазерных импульсов; длительность импульсов и частота их следования; число генерируемых мод и число синхронизованных мод. Режим самосинхронизации мод в квантовом генераторе с насыщающимся фильтром. Статистическая теория самосинхронизации мод.

16 неделя.

Квантовое описание электромагнитного поля. Когерентные и сжатые состояния электромагнитного поля. Методы генерации когерентных и сжатых состояний. Понятие о квантовых уравнениях лазера.

ЛИТЕРАТУРА

Основная.

1. *530/Г14       Гайтлер В. Квантовая теория излучения, Издательство иностранной литературы, Москва, 1956.

2. *621.38/Я-73. Ярив А. Введение в оптическую электронику, Москва, Высшая школа, 1983.

Дополнительная.

1. *530/О-63     Ораевский А.Н. Молекулярные генераторы, М., Наука, 1964.

2. *621.37/С74  Справочник по лазерам, Т1, М., Сов. радио, 1979.

3. *537/С83      Страховский Г.М., Успенский А.В. Основы квантовой электроники, М., Высшая школа, 1973.

 

* - книга находится в читальном зале.