Енергетичні стани квантових систем. Оптичні елементи квантових приладів. Методи утворення від`ємних температур. Активні середовища квантових приладів. Фізичні явища, що використовуються для прийому лазерного випромінювання. Основи нелінійної оптики.
Аннотация к работе
До методичних вказівок включені питання та задачі різних рівнів складності, які відповідають курсу "Основи квантової електроніки та лазерної техніки" (ОКЕ ЛТ). Їх розв?язання не потребує знань, що виходять за межі навчальної програми. Тому, перед розв?язанням задач, слід ознайомитись та вивчити матеріали відповідних підручників, навчальних посібників або конспекту лекцій. Розділи методичного посібника охоплюють глави курсу ОКЕ ЛТ та переслідують мету поглибленого вивчання та засвоєння основних принципів дії квантових пристроїв. За результатими обчислень необхідно перевірити розмірність, що виходить з обчислення, і отримане числове значення повинно мати одиницю виміру (розмірність).Згідно такого напівкласичного стану, елементарними випромінювачами є атоми, іони, молекули, які розглядаються з позиції квантової механіки як квантові системи, енергія яких може прииймати тільки визначені дискретні значення En, котрі утворюють енергетичний спектр. Енергетичний стан складного атому як цілого можна характеризувати також за допомогою квантових чисел, набір яких визначається характером взаємодії. В деяких атомах енергія спинорбітальної взаємодії перевищує енергію електростатичного відштовхування електронів в електронній оболонці-(j,j)-звязок. Електронні рівні молекули характеризуються квантовим числом S, яке визначає абсолютну величину повного спинового моменту усіх електронів (S=0 - синглетні рівні; S=1 - триплетні). Вигляд оптичних спектрів випромінювання (поглинання) атомів, іонів, молекул визначається їх енергетичними спектрами, а також зовнішніми факторами (температурою, тиском і т.д.) [1].Резонатор є одним з найважливіших елементів будь-якого квантового пристрою - мазера або лазера. Резонатор забезпечує додатний зворотний зв?язок за рахунок повернення частки індукованого випромінювання назад в робочу речовину, визначає його спектральний склад, когерентність, спрямованість, потужність. Найпростіший із них резонатор Фабрі-Перо складається з двох плоских дзеркал, які знаходяться на відстані один від одного і перпендикулярно осі, що з?єднує їх. Обчислити також добротність Q резонатора Фабрі-Перо на довжині хвилі 0,6 мкм (оранжевий колір), та час життя фотону в резонаторі. Обчислити розмір плями на обох дзеркалах напівконфокального резонатора довжиною L=2 м, що використовується в CO2-лазері, який випромінює на довжині хвилі =10,6 мкм.
План
Зміст квантовий оптика прилад лазерний
Передмова
1. Енергетичні стани квантових систем
2. Оптичні елементи квантових приладів
3. Методи утворення відємних температур. Активні середовища квантових приладів
4. Фізичні явища, що використовуються для прийому лазерного випромінювання