Шангина Л.И. Квантовая и оптическая электроника

Томск: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, 2012. — 301 c.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. Согласованная фильтрация..
Учебное пособие предназначено для студентов изучающих дисциплины «Оптоэлектронные и квантовые приборы и устройства», «Квантовая и оптическая электроника» по направлениям подготовки Радиотехника -210300, Телекоммуникации – 210400 , дневной, вечерней и заочной формам обучения.Краткое содержание курса.
Внесение.
Представление электромагнитного излучения оптического диапазона.
Волновая теория излучения.
Распределение электромагнитных колебаний (ЭМК).
Параметры и характеристики электромагнитных волн.
Монохроматичность. Когерентность. Направленность.
Физические основы взаимодействия оптического излучения с квантовыми системами.
Общая характеристика задачи взаимодействия поля с веществом.
Взаимодействие квантовой системы с электромагнитной волной.
Квантование свободного электромагнитного поля.
Энергетические состояния квантовых систем.
Энергетические уровни атомов и молекул.
Оптические переходы.
Ширина, и форма спектральных линий.
Усиление оптического излучения.
Возможность усиления и генерации в квантовых системах.
Явление насыщения перехода.
Физические принципы работы источников оптического излучения.
Некогерентные источники оптического излучения.
Когерентные источники оптического излучения.
Методы накачки активного вещества Оптические резонаторы.
Пороговые условия генерации в мощность излучения.
Формирование спектра излучения оптических генераторов.
Основные типы оптических квантовых генераторов.
Газовые оптические квантовые генераторы.
Твердотельные лазеры.
Полупроводниковые оптические квантовые генераторы.
Жидкостные оптические квантовые генераторы.
Нелинейно-оптические эффекты.
Нелинейное взаимодействие электромагнитных полей.
Лазерные преобразователи частоты.
Параметрическое преобразование частоты.
Обращение волнового фронта лазерного пучки.
Применение нелинейно-оптических эффектов.
Трансформация оптического излучения. Элементы управления оптическим излучением.
Электрооптические модуляторы оптического излучения.
Модуляция света акустическими волнами.
Дефлекторы оптического излучения.
Применение элементов управления оптическим излучением.
Физические принципы и основные элементы регистрации оптического излучения.
Явление фотоэффекта.
Параметры приемников излучения светового потока.
Типы приемников излучения.
Оптическая обработка информации.
Структура системы оптической обработки сигналов.
Преобразование Фурье в оптической системе.
Пространственная фильтрация.
Согласованная фильтрация.
Список рекомендованной литературы.