Главная > Введение в физику лазеров
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

ПРЕДИСЛОВИЕ

Прошло около двух десятилетий со времени создания Мейманом первого рубинового лазера. Создание лазеров привело к возникновению двух новых областей науки — квантовой электроники и нелинейной оптики. Их развитие в последние годы было столь бурным, что его можно сравнить лишь с развитием ядерной физики в послевоенный период. Ядерная физика и квантовая электроника произвели почти одинаковое впечатление на воображение людей. Блестящие открытия в области лазеров покорили своей красотой не только самих первооткрывателей, но и тех, кто не имел никакого отношения к физике. Немалую роль здесь сыграло и то, что излучение многих лазеров видно невооруженным глазом и отличается огромным разнообразием окрасок и структур.

Лазеры представляют собой как бы естественный шаг вперед по сравнению с мазерами. При переходе в миллиметровый диапазон длин волн создатели генераторов электромагнитных волн столкнулись со многими трудностями. Изобретение магнетронов, клистронов и других электронных приборов привело к бурному развитию области, которую принято называть электроникой сверхвысоких частот. Однако генераторов излучения в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях спектра не существовало. Классические источники излучения в этих областях спектра — более или менее сложные устройства, генерирующие электромагнитный шум (например, тепловые, люминесцентные и другие источники). Общие черты этих устройств — некогерентность, немонохроматичность, малая спектральная плотность энергии излучения. К тому же их излучение, как правило, является ненаправленным. Возможная анизотропия излучения обусловливается геометрией источника, а не физической природой самого процесса генерации. Удивительно, что с помощью таких источников удалось открыть столько разнообразных дифракционно-интерференционных явлений.

Теперь оптика имеет в своем распоряжении новое средство для проведения исследований — световые пучки с почти идеальными когерентностью и монохроматичностью, очень малой расходимостью, а в некоторых случаях и с чрезвычайно высокой интенсивностью. Для иллюстрации этого утверждения упомянем о простом эксперименте: световой пучок гелий-неонового лазера (красного Цвета, освещает тонкую проволочку в полностью затемненном помещении. При этом интерференционные полосы покрывают не только всю стену позади проволочки, но и боковые стены. Число интерференционных полос достигает нескольких тысяч!

В этой книге описаны основные классы лазеров и их применение в научных исследованиях. С помощью лазеров физики открыли много новых явлений. И хотя эти явления выходят довольно

далеко за рамки квантовой электроники, мы их тоже рассмотрим, поскольку они представляют собой естественный результат взаимодействия интенсивных световых пучков с веществом. Из квантовой электроники родилась нелинейная оптика, да и классическая оптика в этой связи значительно изменила свой облик. К сожалению, автор не имел возможности достаточно широко осветить подобные вопросы. Читателям, которые захотят ближе познакомиться с ними, рекомендуем книги А. Пекары «Новый облик оптики» и С. Келиха «Основы нелинейной оптики». Квантовая электроника продолжает бурно развиваться. Каждый месяц в десятках научных журналов публикуются данные о новых открытиях и интересных применениях лазеров. Разумеется, не все результаты нашли отражение в книге, поскольку объем ее ограничен. Однако книга выполнит свою задачу, если она позволит читателю несколько ближе познакомиться с квантовой электроникой и в дальнейшем самостоятельно следить за развитием этой необычайно увлекательной области науки.

Автор благодарен С. Келиху за полезные замечания, касающиеся разделов, посвященных нелинейной оптике. Благодарю также за помощь в подготовке некоторых разделов многих моих коллег, в особенности д-ров 3. Блащака, А. Грая, X. Дымачевского, М. Шиманьского и Р. Пажиньского, магистров 3. Стрылю, В. Мишку, Е. Павловскую, а также магистра Р. Павлючука из Центральной лаборатории оптики в Варшаве и д-ра В. Аугустыняка из Института химии Университета им. Адама Мицкевича. Хочу поблагодарить Кристину Мачейну за самоотверженную помощь в технической подготовке рукописи.

Сердечно благодарю проф. Аркадия Пекару, который внимательно прочел всю книгу в рукописи. Его доброжелательные замечания помогли мне устранить многие недочеты.

Франтишек Качмарек

Познань, 1975 г.

1
Оглавление
email@scask.ru