Сайты ТУСУРа

Квантовая и оптическая электроника

Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Радиотехника», «Радиоэлектронные системы и комплексы», «Специальные радиотехнические системы»

В учебном пособим рассматриваются следующие вопросы: взаимодействие квантовой системы с электромагнитной волной. Волновая теория излучения. Распределение электромагнитных колебаний. Параметры и характеристики ЭМВ: монохроматичность, когерентность, направленность. Взаимодействие квантовой системы с электромагнитной волной. Квантование свободного электромагнитного поля. Энергетические уровни атомов и молекул. Оптические переходы. Ширина и форма спектральных линий. Возможность усиления и генерации в квантовых системах. Некогерентные источники оптического излучения. Когерентные источники оптического излучения. Оптические резонаторы. Газовые, твердотельные, жидкостные, полупроводниковые оптические квантовые генераторы. Нелинейное взаимодействие электромагнитных полей. Параметрическое преобразование частоты. Трансформация оптического излучения. Электрооптические и акустооптические модуляторы оптического излучения. Физические принципы и основные элементы регистрации оптического излучения. Средства передачи оптического излучения. Оптическая обработка информации. Оптическая обработка информации. Предназначено для студентов всех форм обучения, обучающихся по направлениям подготовки «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Радиотехника», «Радиоэлектронные системы и комплексы», «Специальные радиотехнические системы».

Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники

Библиографическая запись:

Перин, А. С. Квантовая и оптическая электроника: Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлениям подготовки «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», «Радиотехника», «Радиоэлектронные системы и комплексы», «Специальные радиотехнические системы» [Электронный ресурс] / А. С. Перин, Л. И. Шангина. — Томск: ТУСУР, 2018. — 302 с. — Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/10350
Год издания: 2018
Количество страниц: 302
Скачиваний: 137

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



Похожие пособия