Кафедра 37, “Квантовая электроника”

 

ЛАЗЕРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

(для группы Т9-38, Е9-02)

 

1 неделя.

Свойства лазерного излучения. Спонтанное и вынужденное излучение; поглощение. Вероятности переходов. Коэффициенты Эйнштейна и связь между ними. Коэффициент поглощения. Эффект насыщения. Механизмы уширения линии. Однородное и неоднородное уширение.

2 неделя.

Инверсная населенность. Активная среда. Квантовый усилитель. Механизмы накачки. Трех- и четырех- уровневая схемы. Принцип работы лазера.

3 неделя.

Открытые оптические резонаторы. Интерферометр Фабри-Перо. Характеристики и свойства оптических резонаторов. Добротность. Диаграмма устойчивости. Конфокальный, концентрический и плоскопараллельный резонаторы. Неустойчивые резонаторы. Гауссовы пучки. Селекция типов колебаний.

4 неделя.

Непрерывный, импульсный и импульсно-периодический режимы работы лазеров. Одномодовый и многомодовый режимы генерации. Спектральная ширина лазерного излучения. Затягивание частоты. Синхронизация мод. Самосинхронизация. Модуляция добротности.

5 неделя.

Основные типы лазеров. Газовые лазеры. Лазеры на атомных переходах инертных газов. He-Ne лазер. Лазеры на ионизированных газах. Ar-лазер. Лазеры на парах металлов. He-Cd лазер. Лазеры на парах меди и золота.

6 неделя.

CO₂-лазер. Газодинамические лазеры. СО-лазер. Азотный и водородный лазеры. Волноводные молекулярные лазеры. Эксимерные лазеры.

7 неделя.

Твердотельные лазеры. Рубиновый и неодимовый лазеры. Эрбиевый лазер. Лазер на александрите

8 неделя.

Лазеры на красителях. Лазеры на центрах окраски. Понятие F-центра. Основные параметры лазеров на центрах окраски.

9 неделя.

Химические лазеры. Экзотермические реакции. Основные параметры лазеров. Йодный лазер.

10 неделя.

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

11 неделя.

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

12 неделя.

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

13 неделя.

Лазерная диагностика. Интерферометрия, локация, дальнометрия. Применения лазеров в информационных технологиях.

14 неделя.

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

15 неделя.

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

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. *621.38/ Я-73 А. Ярив. Квантовая электроника. -М.; Сов. радио, 1980.

2.  *537/З43    О. Звелто. Принципы лазеров. М.: Мир, 1990.

3.   537/К23 Н.В.Карлов. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1988.

Дополнительная

1. *621.37/С74 Справочник по лазерам. / Под ред. А.М. Прохорова, ч.1 и ч.2, М.: Советское радио, 1978.

2. *621.37/Р33 Дж. Реди Промышленные применения лазеров. М.; Мир, 1981

3. *621.37/О96 Д.О Шиа, Р.Коллен, У. Родс Лазерная техника, М.; Атомиздат, 1980

4. 535/П75 В.С. Летохов. Применение лазеров в спектроскопии и фотохимии. -М.; Мир, 1983.

 

*  книга находится в читальном зале