Основы лазерной техники, Байбородин Ю.В., 1988

Основы лазерной техники, Байбородин Ю.В., 1988.
 
   В учебнике в сжатой форме излагаются основной математический аппарат формализма квантовой теории, вопросы когерентности, интерференции и поляризации вынужденного излучения. Рассматриваются принцип действия, характеристики и основные процессы в квантовых приборах. Приводятся методики инженерного расчета элементов схем и конструкции различных лазеров, усилителей и устройств управления лазерным излучением.
Помещен обширный материал по применению квантовых приборов в системах измерения углов, скоростей и расстояний, а также в голографии и лазерной интерферометрии, когерентной и интегральной оптике.
Для студентов высших технических учебных заведении.




Законы классической теории излучения.
Любой вид излучения характеризуется переносом энергии от излучающей физической системы к поглощающей. Все материальные тела, имеющие температуру выше абсолютного нуля по шкале Кельвина, излучают или поглощают энергию. Следовательно, все тела, с которыми приходится иметь дело в жизни, непрерывно обмениваются энергией. Поэтому излучение, являясь одной из качественных разновидностей энергии, есть мера движения материи — объективной реальности, существующей вне и независимо от нашего сознания. Излучение как особая форма материи имеет двойственную природу — обладает волновыми и корпускулярными свойствами. Частицы вещества при определенных условиях могут превращаться в излучение, а излучение — в частицы вещества. Такое представление явилось результатом многих теоретических бурь и жесточайших споров ученых, которые смогли показать нам красоту научного поиска и величие тернистого пути, по которому шла пытливая мысль, преданная науке. Отметим некоторые исторические вехи развития науки об излучении.

Представление о свете как о потоке частиц впервые ввел великий английский ученый И. Ньютон (1643—1727). В труде «Оптика, или трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света», изданном в 1704 г., он сформулировал основы эмиссионной теории, которая послужила причиной споров многих поколений ученых мира на протяжении последующих трех столетий. Среди современников И. Ньютона, не исключая Г. Гюйгенса и Р. Гука, не было физиков, столь ясно представляющих достоинства и пользу волновой теории. Основные возражения против этой теории сводились к невозможности объяснить прямолинейное распространение света. И. Ньютон впервые также предложил теорию, соединяющую достоинства корпускулярной и волновой гипотез о природе света.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Основные обозначения
Введение
В.1. Предмет, цели и роль лазерной техники в развитии народного хозяйства
В.2. Краткая историческая справка
В.3. Классификация квантовых приборов
Раздел 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЛАЗЕРНЫХ ПРИБОРОВ И СИСТЕМ
Глава 1. Основные понятия и законы излучения
1.1. Законы классической теории излучения
1.2. Квантовые процессы излучения и поглощения электромагнитных волн
1.3. Форма и ширина спектральной линии
Глава 2. Постулаты и принципы квантовой теории
2.1. Математические методы описания квантовых систем
2.2. Принципы неопределенности, соответствия, суперпозиции
2.3. Простейшие случаи решения уравнения Шредингера
2.4. Кинетические уравнения квантовой системы
2.5. Смешанные состояния. Матрица плотности
Глава 3. Когерентность, интерференция и поляризация лазерного излучения
3.1. Математическая запись квазимонохроматического излучения
3.2. Матрица когерентности
3.3. Интерференция и когерентность
3.4. Поляризация излучения
Раздел 2. ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ, УСТРОЙСТВО И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАЗЕРОВ
Глава 4. Лазерные вещества и методы инверсии населенностей
4.1. Активные лазерные среды
4.2. Кристалл рубина — активная среда лазера
4.3. Методы инверсии населенностей активных лазерных сред
4.4. Система оптической накачки
Глава 5. Оптические резонаторы
5.1. Открытые оптические резонаторы
5.2. Кольцевые резонаторы
5.3. Оптические элементы резонаторов
5.4. Матричный метод расчета резонатора
Глава 6. Оптические квантовые усилители
6.1. Классификация, принцип действия и основные характеристики
6.2. Схемы оптических квантовых усилителей
6.3. Оптические квантовые усилители бегущей волны
6.4. Шумы в оптических квантовых усилителях
Глава 7. Твердотельные лазеры импульсного действия
7.1. Трехуровневый лазер
7.2. Анализ импульсного режима генерирования лазерного излучения
7.3. Четырехуровневый лазер
7.4. Нестационарное тепловое поле и теплопроводность активной среды
7.5. Частота генерации твердотельного лазера импульсного действия
7.6. Конструкции системы охлаждения и термостабилизации лазерных излучателей
7.7. Графоаналитический метод расчета конструктивных параметров твердотельного лазера импульсного действия
7.8. Расчет энергетических характеристик
7.9. Номограмма для расчета спектральных характеристик
Глава 8. Газовые лазеры
8.1. Принцип действия лазера на нейтральных атомах гелий-неоновой смеси
8.2. Принцип действия ионного лазера
8.3. Принцип действия молекулярного лазера
8.4. Коэффициент усиления активной среды и стабилизация частоты излучения
8.5. Расчет газового лазера
8.6. Газодинамические лазеры
8.7. Химические лазеры
Глава 9. Полупроводниковые лазеры
9.1. Основные физические процессы в полупроводниковой активной среде
9.2. Принцип действия и конструкция инжекционных лазеров
9.3. Гетероструктуры, гетеропереходы и гетеролазеры
9.4. Методика расчета основных параметров и характеристик инжекционного полупроводникового лазера
Глава 10. Кольцевые лазеры
10.1. Эффект Саньяка и кольцевой интерферометр-резонатор
10.2. Кольцевой лазер и его основные характеристики
10.3. Основные уравнения кольцевого лазера и явление захвата разностной частоты
10.4. Методы разноса частот. Ячейка Фарадея
10.5. Методика расчета основных характеристик кольцевого лазера
Глава 11. Модуляция лазерного излучения
11.1. Физические принципы, классификация и основные характеристики модуляторов лазерного излучения
11.2. Электрооптический эффект в кристаллах
11 3. Внерезонаторная электрооптическая модуляция непрерывного излучения
11.4. Магнитооптический эффект и модуляция лазерного излучения
11.5. Фотоупругость и акустооптические модуляторы излучения
11.6. Внутрирезонаторная модуляция. Метод модуляции добротности резонатора
11.7. Лазер с призменным или пассивным затвором
11.8. Электрооптические затворы
Глава 12. Устройства управления лазерным излучением
12.1. Непрерывный оптический дефлектор
12.2. Дискретный оптический дефлектор
12.3. Характеристика временного и пространственного распределения излучения
12.4. Перестройка частоты лазерного излучения
12.5. Методы и схемы селекции мод
12.6. Пространственное формирование лазерного излучения
12.7. Нелинейные оптические эффекты в формировании и преобразовании лазерного излучения
Раздел 3. ПРИМЕНЕНИЕ УСТРОЙСТВ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ
Глава 13. Лазерные дальномеры
13.1. Принципы проектирования лазерных дальномеров
13.2. Особенности канала связи
13.3. Импульсные лазерные высотомеры и дальномеры
13.4. Фазовые дальномеры
13.5. Характеристики оптоэлектронного канала
13.6. Анализ точности лазерных устройств
Глава 14. Лазерные гироскопы
14.1. Принцип действия, состав и характеристики лазерного гироскопа
14.2. Нестабильность разностной частоты
14.3. Оптические схемы интерференционных смесителей излучения
14.4. Конструкция лазерного гироскопа
14.5. Методика оценки реальной и потенциальной точностей лазерного гироскопа
14.6. Применение и перспективы развития лазерных гироскопов
Глава 15. Лазерные доплеровские измерители скорости
15.1. Область применения
15.2. Схема ЛДИС с опорным лучом
15.3. Дифференциальная схема ЛДИС
15.4. Краткий анализ рассеянного излучения
15.5. Отношение мощностей сигнала и шума в ЛДИС и структура доплеровского сигнала
15.6. Оценка энергетических характеристик излучателя
Глава 16. Оптическая голография
16.1. Принцип голографии и уравнение голограммы
16.2. Схемы записи и восстановления голограмм
16.3. Типы голограмм
16.4. Некоторые примеры практического применения голографии
Глава 17. Оптические процессоры и интегральная оптика
17.1. Принципы проектирования оптических вычислительных устройств
17.2. Элементы оптических процессоров
17.3. Оптические процессоры
17.4. Пример расчета голографического запоминающего устройства
17.5. Физические принципы интегральной оптики
17.6. Интегрально-оптический волновод и элементы интегральной оптики
17.7. Пленочный лазер с распределенной обратной связью и планарные фотодиоды
17.8. Перспективы развития интегральной оптики и когерентных оптических
вычислительных устройств
Заключение
Приложение
Предметный указатель
Список рекомендуемой литературы.



Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Основы лазерной техники, Байбородин Ю.В., 1988 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.

Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу


Скачать - djvu - Яндекс.Диск.




Хештеги: #учебник по физике :: #физика :: #Байбородин