Введение в квантовую электронику Учебно-методическое пособие О.Е. Глухова, А.С. Колесникова, М.М. Слепченков 2015 УДК 621.373.8 ББК 22.3 Рецензенты: доктор физико-математических наук, директор института приоритетных технологий, ВолГУ Запороцкова Ирина Владимировна доктор физико-математических наук, Заместитель директора Лаборатории теоретической физики ОИЯИ Осипов Владимир Андреевич Введение в квантовую электронику . <...> В учебно-методическом пособии изложено содержание лекционных курсов, примеры задач и их решения по изучению основ квантовой электроники, а также дается краткое описание оптических и комбинированных резонаторов. <...> Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности "радиофизика и электроника" и направлениям подготовки "Радиофизика" и "Конструирование и технология электронных средств", а также для повышения квалификации профессорско-преподавательского состава. <...> Среднее значение наблюдаемой величины и его эволюция во времени 1.3. <...> Прохождение гауссова пучка через две среды (комбинированный резонатор) 3.2. <...> Данное методическое пособие представляет собой краткий курс лекций по дисциплине "Введение в квантовую радиофизику", изучаемой студентами Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского. <...> Целью данного курса является расширение знаний в области основ квантовой радиофизики, а также углубление знаний в изучении взаимодействия электромагнитного поля с веществом, а также в изучении устройств, базирующихся на этом взаимодействии. <...> В первом случае (лазер) возбуждение излучения происходит в открытом резонаторе, а во втором – в закрытом. <...> В обоих случаях роль активного вещества играют жидкие среды, газоподобные среды, полупроводниковые структуры и кристаллы. <...> Наиболее мощный лазер на данный момент является волоконный лазер, где генерирующее излучение происходит в оптическом волокне. <...> Методы радиофизики применяются также для исследования строения <...>
Введение_в_квантовую_электронику.pdf
Введение в квантовую электронику
Учебно-методическое пособие
О.Е. Глухова, А.С. Колесникова, М.М. Слепченков
2015
Стр.1
УДК 621.373.8
ББК 22.3
Рецензенты:
доктор физико-математических наук, директор института приоритетных
технологий, ВолГУ Запороцкова Ирина Владимировна
доктор физико-математических наук, Заместитель директора Лаборатории
теоретической физики ОИЯИ Осипов Владимир Андреевич
Введение в квантовую электронику
.
В учебно-методическом пособии изложено содержание лекционных
курсов, примеры задач и их решения по изучению основ квантовой
электроники, а также дается краткое описание оптических и
комбинированных резонаторов.
Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности
"радиофизика и электроника" и направлениям подготовки "Радиофизика" и
"Конструирование и технология электронных средств", а также для
повышения квалификации профессорско-преподавательского состава.
2
Стр.2
Содержание
Введение
1. 1. Квантовые основы
1.1. 1.1. “Бра” и “кет” векторы
1.2. 1.2. Среднее значение наблюдаемой величины и его эволюция во
времени
1.3. 1.3. Оператор плотности
1.4. 1.4. Оператор рождения и уничтожения.
Задача и решение
Вопросы и задачи
2. Гауссовый пучок. Оптические резонаторы
2.1. Линзоподобная среда
2.2. 2.2. Гауссовый пучок в линзоподобной среде.
2.3. 2.3. Гауссов пучок в однородной среде.
2.4. 2.4. Оптический резонатор.
Задача и решение
Вопросы и задачи
3. 3. Комбинированный резонатор
3.1. Прохождение гауссова пучка через две среды (комбинированный
резонатор)
3.2. Закон АВСД.
Задача и решение
Вопросы и задачи
4. 4. Резонансные частоты
Задача и решение
Вопросы и задачи
Список литературы
4
5
5
5
6
8
9
10
10
10
11
12
14
18
19
20
20
21
23
25
26
29
30
31
3
Стр.3
Введение.
Данное методическое пособие представляет собой краткий курс лекций
по дисциплине "Введение в квантовую радиофизику", изучаемой студентами
Саратовского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского.
Этот курс предваряет изучение специальных дисциплин, посвященных
волноведущим системам, и является общим введением в предмет.
Предполагается наличие у студентов знаний теории дифференциального и
интегрального исчисления. Однако изложение материала построено таким
образом, чтобы оно было доступным и менее подготовленному читателю.
Целью данного курса является расширение знаний в области основ квантовой
радиофизики, а также углубление знаний в изучении взаимодействия
электромагнитного поля с веществом, а также в изучении устройств,
базирующихся на этом взаимодействии.
Студенты получат общее представление об особенностях физических
явлений, происходящих в квантовых резонаторах и генераторах (лазеры и
мазеры). Лазер основан на взаимодействии электромагнитной волны с
активным веществом в результате, которого генерируется излучение
оптического диапазона. Мазер основаны на таком же принципе
взаимодействия электромагнитной волны, но результат взаимодействия –
излучение с частотой радиодиапазона. В первом случае (лазер) возбуждение
излучения происходит в открытом резонаторе, а во втором – в закрытом. В
обоих случаях роль активного вещества играют жидкие среды, газоподобные
среды, полупроводниковые структуры и кристаллы. Наиболее мощный лазер
на данный момент является волоконный лазер, где генерирующее излучение
происходит в оптическом волокне.
Методы радиофизики применяются также для исследования строения
кристаллов и молекул.
4
Стр.4