Эта программа также доступна в rtf формате.
Эта программа также доступна в rtf формате.
См. также вопросы к экзамену по этому курсу.
Основные понятия. Спонтанные и вынужденные переходы. Коэффициенты Эйнштейна. Ин-версия заселенностей. Активная среда. Накачка. Возможность усиления излучения. Коэффи-циент усиления. Обратная связь. Резонатор. Типы потерь в резонаторе и условия возникно-вения генерации. Мазер на аммиаке. Закрытый и открытый резонаторы. Моды резонатора. Плотность мод на единичный интервал частот. Спектр частот открытого резонатора. Форму-ла Шавлова-Таунса. Дифракционные потери. Число Френеля.
Сходство и различие интерферометра Фабри-Перо и лазерного резонатора. Принцип Гюй-генса-Френеля. Сферические волны. Интеграл Френеля-Кирхгофа. Основные положения теории Фокса и Ли. Резонатор с плоскими зеркалами. Конфокальный резонатор. Свойства гауссовых пучков. Гауссов пучок в свободном пространстве и в резонаторе с вогнутыми зер-калами. Условие устойчивости резонатора. Пространственные характеристики лазерного из-лучения. Уравнение затухающего гармонического осциллятора. Понятие добротности. Доб-ротность оптического резонатора. Связь добротности с потерями и с шириной резонансного пика.
Спектральные характеристики активных сред. Ширина и контур спектральных линий. Одно-родное и неоднородное уширение. Осциллирующий заряд в переменном поле. Комплексная восприимчивость. Естественное уширение. Ударное и доплеровское уширение. Эффект на-сыщения поглощения. Проявления насыщения для однородно и неоднородно уширенных линий. Провалы Беннета и Лэмба. Активная среда в оптическом резонаторе. Контур усиле-ния и моды резонатора. Затягивание резонансных частот. Насыщение усиления и выгорание провалов. Конкуренция мод.
Оптическая накачка двух-, трех- и четырехуровневых систем. Условия получения инверсии заселенностей. Твердотельные лазеры с оптической накачкой (рубиновый, неодимовый). Ла-зеры на красителях. Накачка в электрическом разряде. Столкновение 1-го и 2-го рода. Газо-разрядные лазеры. Гелий-неоновый лазер. Лазер на СО2. Фотодиссоционные, химические, эксимерные лазеры. Полупроводниковые лазеры.
Мощность выходного излучения. Оптимальная связь между усилением и выходной мощно-стью. Техника резонаторов. Методы селекции мод и стабилизации частоты. Внутренняя и внешняя селекция. Ширина линии генерации одномодового лазера. Синхронизация мод. По-лучение сверхкоротких импульсов.
Работа лазера в режиме модуляции добротности. Генерация гигантских импульсов. Коге-рентность лазерного излучения. Временная и пространственная когерентность. Степень ко-герентности и функция взаимной когерентности. Связь когерентности с монохроматично-стью и пространственными характеристиками лазерного излучения.
Нелинейные диэлектрики в переменном электрическом поле. Нелинейная восприимчивость. Ангармонический осциллятор. Самофокусировка лазерного излучения. Генерация кратных гармоник. Свойства тензора нелинейной восприимчивости и генерация гармоник в изотроп-ных и анизотропных средах. Фазовый синхронизм.
Параметрическое усиление и преобразование частот. Вынужденное комбинационное рассея-ние (классическая модель). Стоксово и антистоксово ВКР. КАРС-спектроскопия.