Введение в физику лазеров
ОглавлениеПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДАПРЕДИСЛОВИЕ 1. Период перед открытием лазеров 2. Аналогия между электронным генератором электромагнитных колебаний и оптическим квантовым генератором — лазером 3. Элементарная теория затухающего осциллятора (колебательного контура) 4. Рубиновый лазер Меймана § 1. ВЫНУЖДЕННОЕ ИСПУСКАНИЕ В РУБИНЕ § 2. СВЯЗЬ МЕЖДУ КОЭФФИЦИЕНТОМ ПОГЛОЩЕНИЯ И ЭФФЕКТИВНЫМ СЕЧЕНИЕМ ПОГЛОЩЕНИЯ § 3. ИЗЛУЧАЕМАЯ МОЩНОСТЬ ПРИ ВЫНУЖДЕННОМ ИСПУСКАНИИ § 4. УПРОЩЕННОЕ ПОРОГОВОЕ УСЛОВИЕ ГЕНЕРАЦИИ СВЕТА § 5. ПРОЦЕССЫ ПОГЛОЩЕНИЯ ФЛЮОРЕСЦЕНЦИИ И ОПТИЧЕСКОЙ НАКАЧКИ В РУБИНЕ 5. Пространственные, временные и спектральные характеристики излучения лазеров на рубине и неодимовом стекле § 1. РАСХОДИМОСТЬ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА § 2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ПО ПОПЕРЕЧНОМУ СЕЧЕНИЮ ПУЧКА § 3. ВРЕМЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗЛУЧЕНИЯ ТРЕРДОТЕЛЬНОГО ЛАЗЕРА (рубинового и неодимового) § 4. СПЕКТРАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 6. Твердотельные (нерубиновые) импульсные и непрерывные лазеры § 2. ОПТИЧЕСКАЯ НАКАЧКА И ВЫНУЖДЕННОЕ ИСПУСКАНИЕ § 3. РАБОЧИЕ ВЕЩЕСТВА С БОЛЬШОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ АКТИВНЫХ ИОНОВ (примесные и стехиометрические материалы) 7. Очерк теории оптических резонаторов § 2. РЕЗОНАТОР ФАБРИ—ПЕРО § 3. ТЕОРИЯ ОПТИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА ФОКСА И ЛИ б. Плоский резонатор с круглыми зеркалами в. Конфокальный резонатор г. Численные расчеты распределений поля на зеркалах резонатора 8. Газовые лазеры на нейтральных атомах (гелий-неоновый лазер Джавана) § 2. КОНСТРУКЦИЯ ГЕЛИЙ-НЕОНОВОГО ЛАЗЕРА § 3. УСЛОВИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЛАЗЕРНОЙ ГЕНЕРАЦИИ § 4. СПЕКТРАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗЛУЧЕНИЯ ГАЗОВОГО ЛАЗЕРА § 5. СТРУКТУРА «ОПТИЧЕСКИХ» ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ § 6. МЕТАСТАБИЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ 9. Газовые ионные лазеры § 1. РАЗРЯДНЫЕ ТРУБКИ АРГОНОВЫХ ЛАЗЕРОВ § 2. ОПТИЧЕСКОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ ИОНОВ АРГОНА И ДРУГИХ ГАЗОВ § 3. ИОННЫЕ ЛАЗЕРЫ НА ПАРАХ МЕТАЛЛОВ § 4. ГАЗОВЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ЛАЗЕРЫ (ионные и на нейтральных атомах) 10. Молекулярные лазеры § 1. КОЛЕБАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫЕ ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ б. Вращательные движения молекул § 2. МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ЛАЗЕР НА СО2 § 3. МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ЛАЗЕР НА СО § 4. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ЛАЗЕРЫ УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ДИАПАЗОНА 11. Молекулярные лазеры субмиллиметрового и миллиметрового диапазонов 12. Твердотельные лазеры с модуляцией добротности оптического резонатора § 1. МОДУЛЯЦИЯ ДОБРОТНОСТИ Q ОПТИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ ЛАЗЕРОВ б. Вращающаяся призма в. Пассивная модуляция Q с помощью красителей § 2. РАЗВИТИЕ ГИГАНТСКОГО ИМПУЛЬСА В ЛАЗЕРЕ 13. Полупроводниковые лазеры § 1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗОНЫ НОСИТЕЛЕЙ ТОКА В ДИЭЛЕКТРИКАХ И ПОЛУПРОВОДНИКАХ § 2. ПОЛУЧЕНИЕ ИНВЕРСИИ НАСЕЛЕННОСТЕЙ В р-n-ПЕРЕХОДЕ § 3. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЛАЗЕРОВ 14. Жидкостные лазеры § 2. ХЕЛАТЫ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ § 3. ЖИДКОСТНЫЕ ЛАЗЕРЫ НА СВОБОДНЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИОНАХ 15. Лазеры на красителях § 1. УСЛОВИЯ ГЕНЕРАЦИИ ЛАЗЕРА НА КРАСИТЕЛЕ § 2. ВЛИЯНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ И ТУШИТЕЛЕЙ НА ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРАСИТЕЛЯ § 3. ОПТИЧЕСКАЯ НАКАЧКА ЛАЗЕРА НА КРАСИТЕЛЕ § 4. СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА НА КРАСИТЕЛЕ § 5. ДРУГИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЛАЗЕРА НА КРАСИТЕЛЕ 16. Химические лазеры § 2. УСТРОЙСТВО И ДЕЙСТВИЕ НЕКОТОРЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЛАЗЕРОВ § 3. ВАЖНЕЙШИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЛАЗЕРЫ 17. Генерация оптических гармоник § 2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ СВЕТОВЫХ ВОЛН В ДИСПЕРСИОННОЙ СРЕДЕ § 3. МЕТОД СОГЛАСОВАНИЯ ФАЗ ПРИ ГВГ § 4. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ С ПОМОЩЬЮ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРОВ § 5. ВАЖНЕЙШИЕ КРИСТАЛЛЫ ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ВЫСШИХ ГАРМОНИК СВЕТА § 6. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ СВЕТА С ПОМОЩЬЮ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЛАЗЕРОВ § 7. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ СВЕТА С ПОМОЩЬЮ ГАЗОВЫХ ЛАЗЕРОВ § 8. СМЕШЕНИЕ ДВУХ ВОЛН МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛАХ § 9. СТАТИЧЕСКАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ КРИСТАЛЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СВЕТА (оптическое детектирование) § 10. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ С ПОМОЩЬЮ НЕЛИНЕЙНОГО КРИСТАЛЛА, ПОМЕЩЕННОГО ВНУТРЬ ОПТИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА § 11. ГВГ В КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКАХ § 12. ГЕНЕРАЦИЯ ТРЕТЬЕЙ И ЧЕТВЕРТОЙ ГАРМОНИК § 13. ГЕНЕРАЦИЯ ВЫСШИХ ГАРМОНИК С ПОМОЩЬЮ ПИКОСЕКУНДНЫХ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ § 14. ВОЗБУЖДЕНИЕ ВЫСШИХ ГАРМОНИК В ПАРАХ МЕТАЛЛОВ 18. Параметрические усилители и генераторы света § 2. ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ ВАНГА И РЕЙСЕТТА § 3. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО УСИЛЕНИЯ § 4. ОПТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ В КРИСТАЛЛЕ § 5. ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ В KDP и ADP § 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19. Вынужденное комбинационное рассеяние света § 2. КРАТКИЙ ОЧЕРК ТЕОРИИ КЛАССИЧЕСКОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ § 3. ВЫНУЖДЕННОЕ КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА (экспериментальные результаты) § 4. ОЧЕРК ТЕОРИИ ВКР § 5. НЕЛИНЕЙНОЕ КОМБИНАЦИОННОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА 20. Вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна (ВРМБ) § 2. СВЯЗЬ ГИПЕРЗВУКОВЫХ И СВЕТОВЫХ ВОЛН § 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЯВЛЕНИЯ ВРМБ 21. Вынужденное энтропийное (температурное) рассеяние и вынужденное рассеяние в крыле линии Рэлея § 2. ВЫНУЖДЕННОЕ ЭНТРОПИЙНОЕ (температурное) РАССЕЯНИЕ СВЕТА В ЖИДКОСТЯХ 22. Параметрическая люминесценция (ПЛ) 23. Изменения показателя преломления вещества в поле интенсивного лазерного излучения 24. Явление автоколлимации и самофокусировки света § 2. ОБЪЯСНЕНИЕ ЭФФЕКТОВ АВТОКОЛЛИМАЦИИ И САМОФОКУСИРОВКИ ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА § 3. САМОФОКУСИРОВКА И АВТОКОЛЛИМАЦИЯ ПУЧКА ЛАЗЕРА, РАБОТАЮЩЕГО В НЕПРЕРЫВНОМ РЕЖИМЕ 25. Тепловая расфокусировка лазерного пучка 26. Синхронизация мод лазера § 1. ЧИСЛО ПРОДОЛЬНЫХ МОД И ШИРИНА ЭМИССИОННОЙ ЛИНИИ § 2. СПОСОБЫ СИНХРОНИЗАЦИИ МОД ЛАЗЕРА § 3. ОБЪЯСНЕНИЕ ЭФФЕКТА СИНХРОНИЗАЦИИ МОД 27. Получение и измерение сверхкоротких импульсов света § 2. СИНХРОНИЗАЦИЯ МОД ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРОВ § 3. СИНХРОНИЗАЦИЯ МОД ЛАЗЕРОВ НА КРАСИТЕЛЯХ § 4. СИНХРОНИЗАЦИЯ МОД ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРОВ НА КРАСИТЕЛЯХ С НАКАЧКОЙ ИМПУЛЬСНЫМИ ЛАМПАМИ § 5. СИНХРОНИЗАЦИЯ МОД ЛАЗЕРА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ НА КРАСИТЕЛЕ § 6. ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СВЕРХКОРОТКИХ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ б. Сверхскоростная электронно-оптическая камера с линейной разверткой в. Примеры использования камеры с разверткой § 7. СЕЛЕКЦИЯ И УСИЛЕНИЕ ПИКОСЕКУНДНЫХ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ § 8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 28. Электрический пробой газов в пучке лазерного излучения § 2. ВАЖНЕЙШИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ § 3. ОЧЕРК ТЕОРИИ ИОНИЗАЦИИ АТОМОВ В ПОЛЕ МОЩНОГО ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА б. Туннельный эффект в. Лавинная ионизация. Электрический пробой 29. Поверхностные и внутренние повреждения диэлектриков интенсивным световым пучком импульсного лазера 30. Создание плазмы и нейтронов сфокусированными пучками мощных лазеров § 2. ВОЗМОЖНОСТИ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТЕРМОЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 31 «Лунный» лазер § 2. ДЕЙСТВИЕ СИСТЕМ ЛАЗЕРНОЙ ЛОКАЦИИ ЛУНЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ § 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32. Элементы голографии § 2. РЕГИСТРАЦИЯ ГОЛОГРАММЫ 33. Исследование спектров испускания и поглощения с помощью нано- и пикосекундных импульсов света § 2. СПЕКТРОСКОПИЯ ОБРАЩЕННОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА § 3. ПИКОСЕКУНДНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ 34. Рентгеновские и гамма-лазеры § 2. ГАММА-ЛАЗЕР 35. Лазеры на центрах окраски § 2. КРАТКИЙ ОБЗОР СВОЙСТВ ВАЖНЕЙШИХ ЦЕНТРОВ ОКРАСКИ § 3. ЛАЗЕРНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ В КРИСТАЛЛАХ С ЦЕНТРАМИ ОКРАСКИ Дополнения § 1. УРАВНЕНИЯ МАКСВЕЛЛА И ВОЛНОВОЕ УРАВНЕНИЕ § 2. КВАНТОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ § 3. КОГЕРЕНТНОСТЬ И СООТНОШЕНИЕ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ § 4. МАТРИЦА ПЛОТНОСТИ 37. Когерентность света § 1. КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОГО АКТА ИСПУСКАНИЯ АТОМА § 2. ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА 38. Плотность лучистой энергии и напряженности электрического и магнитного полей в лазерном световом пучке § 2. РАСХОДИМОСТЬ ЛАЗЕРНОГО СВЕТОВОГО ПУЧКА § 3. ФОКУСИРОВКА ЛАЗЕРНОГО СВЕТОВОГО ПУЧКА § 4. МОНОХРОМАТИЧНОСТЬ ЛАЗЕРНОГО СВЕТОВОГО ПУЧКА § 5. УСИЛЕНИЕ ЛАЗЕРНОГО СВЕТОВОГО ПУЧКА § 6. ПОТОК ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ Таблицы |