Лазеры сверхкоротких световых импульсов

Лазеры сверхкоротких световых импульсов

Автор(ы): Херман Й. Вильгельми Б.

06.08.2015
Год изд.: 1986
Описание: В книге известных ученых из ГДР дано изложение принципов работы и теории лазеров для генерации сверхкоротких сотовых импульсов, методов пикосекундных измерений и идей пикосекундной спектроскопии. Рассматриваются как традиционные, так и новейшие методы генерации сверхкоротких импульсов, в частности системы с синхронной накачкой, компрессоры на основе волоконных световодов, системы со сталкивающимися импульсами в лазерах на красителях. Дан обзор методов спектроскопии быстропротекающих процессов по работам самого последнего времени. Книга является первой в мировой литературе монографией по этому кругу вопросов, может служить справочным и учебным пособием. Для специалистов по квантовой электронике, а также химиков, биологов и инженеров, аспирантов, студентов.
Оглавление:
Лазеры сверхкоротких световых импульсов скачать без регистрации https://book-com.ru

Предисловие редактора перевода [5]
Предисловие [9]
Обозначения и символы [12]
1. Основы взаимодействия между атомными системами и световыми импульсами [15]
1.1. Элементарные процессы излучения [15]
1.1.1. Спонтанное излучение [16]
1.1.2. Вынужденное излучение [17]
1.1.3. Поглощение [18]
1.1.4. Соотношения между вероятностями переходов при тепловом равновесии [18]
1.1.5. Скоростные уравнения [19]
1.1.6. Взаимодействие излучения с ансамблем атомных систем и неоднородное уширение линий [24]
1.2. Быстропротекающие процессы в атомных системах [28]
1.2.1. Внутренние переходы в атомных системах. Релаксационные процессы [30]
1.2.2. Реакции из возбужденного состояния [35]
1.2.3. Процессы релаксации фазы [37]
1.3. Общие теоретические основы описания взаимодействия световых импульсов с атомными системами [39]
1.3.1. Волновое уравнение [39]
1.3.2. Квантовомеханическое описание атомных систем [43]
1.3.3. Рассмотрение двухуровневой системы [46]
2. Общее описание пикосекундных лазеров [49]
2.1. Принцип действия лазера [49]
2.2. Создание инверсии населенностей путем оптической накачки [51]
2.3. Оптические резонаторы [55]
2.3.1. Аналогия между открытым и закрытым резонаторами [55]
2.3.2. Плоский резонатор Фабри—Перо [59]
2.3.3. Дифракционная теория открытого резонатора [62]
2.3.4. Расчет распределения поля внутри и вне резонатора для гауссовых пучков [66]
2.3.5. Трехзеркальный резонатор [72]
2.4. Характеристика активных веществ наиболее распространенных лазеров [75]
2.4.1. АИГ: Nd-лазер [75]
2.4.2. Газовый лазер на нонах аргона и криптона [77]
2.4.3. Лазеры на красителях [80]
2.4.4. Полупроводниковые лазеры [83]
2.5. Модуляция добротности [89]
2.6. Принцип генерации ультракоротких импульсов: синхронизация мод [91]
2.7. Методы синхронизации мод [95]
2.7.1. Активная синхронизация мод [95]
2.7.2. Лазеры с синхронной накачкой [96]
2.7.3. Пассивная синхронизация мод [96]
2.8. Лазеры с распределенной обратной связью [98]
3. Методы измерений [102]
3.1. Основные принципы измерений характеристик быстропротекающих процессов [13, 19] [102]
3.1.1. Метод развертки [102]
3.1.2. Стробоскопия, метод выборки[103]
3.1.3. Сведение временного интервала к пространственному сдвигу [105]
3.1.4. Преобразование сигналов [105]
3.1.5. Корреляционные методы [106]
3.2. Пределы временного разрешения [109]
3.2.1. Вращающееся зеркало [111]
3.2.2. Фотоэлектрические приемники [111]
3.2.3. Электронно-оптическое развертывающее устройство [112]
3.2.4. Фокусирующие системы [113]
3.2.5. Диспергирующие системы [113]
3.3. Нелинейные оптические методы измерения длительности ультракоротких импульсов [117]
3.3.1. Измерение корреляционной функции интенсивности посредством генерации второй гармоники [117]
3.3.2. Измерение корреляционной функции интенсивности с помощью двухфотонной люминесценции [120]
3.3.3. Измерение кросскорреляционных функций интенсивности [123]
3.3.4. Управляемые лазерным излучением оптические затворы на основе оптического эффекта Керра [124]
3.4. Управляемые лазерами оптоэлектронные затворы [127]
4. Активная синхронизация мод [134]
4.1. Принцип действия [134]
4.1.1. Амплитудная модуляция [134]
4.1.2. Фазовая модуляция [135]
4.1.3. Однородно и неоднородно уширенные лазерные переходы [135]
4.2. Теория [137]
4.3. Экспериментальные установки и результаты [143]
4.3.1. Модуляторы [144]
4.3.2. Лазеры на ионах благородных газов с синхронизацией мод [146]
4.3.3. Экспериментальное исследование активной синхронизации мод лазера на AИГr:Nd [147]
5. Лазеры с синхронной накачкой [150]
5.1. Принцип действия [150]
5.2. Теория [153]
5.2.1. Основные уравнения [153]
5.2.2. Обсуждение решений для стационарного режима [164]
5.2.2.1. Порог генерации [164]
5.2.2.2. Стабильный импульсный режим (область синхронизации мод) [165]
5.2.2.3. Параметры импульсов [166]
5.2.3. Формирование ультракоротких импульсов из шума и образование импульсов-сателлитов [168]
5.2.4. Образование импульсов с фазовой модуляцией [171]
5.3. Экспериментальные установки и результаты измерений [175]
5.3.1. Основы конструкции лазеров с синхронной накачкой [175]
5.3.2. Экспериментальное исследование параметров импульсов лазеров с синхронной накачкой [180]
5.3.3. Селекция импульсов [183]
5.3.4. Усиление [184]
6. Пассивная синхронизация мод в лазерах на красителях [186]
6.1. Принцип действия [186]
6.2. Теория [189]
6.2.1. Основные уравнения [189]
6.2.2. Обсуждение решений для стационарного режима [195]
6.2.2.1. Стабильный моноимпульсный режим [195]
6.2.2.2. Параметры импульсов [198]
6.2.3. Эффекты когерентного перекрытия сталкивающихся импульсов при пассивной синхронизации мод [202]
6.2.3.1. Основные уравнения [202]
6.2.3.2. Решение уравнений при условии резонанса [206]
6.2.3.3. Решения в случае нерезонансных условий. Возникновение «чирпа» и его компенсация [209]
6.2.3.4. Влияние времени поперечной релаксации усилителя и поглотителя [214]
6.3. Экспериментальные установки и результаты [216]
6.3.1. Основы устройства лазеров на красителях, накачиваемых импульсными лампами [216]
6.3.2. Основы устройства лазеров на красителях с непрерывной накачкой [217]
6.3.3. Результаты экспериментальных исследований [218]
6.3.4. Сталкивающиеся импульсы [223]
6.3.5. Двойная синхронизация мод [227]
7. Пассивная синхронизация мод в твердотельных лазерах [228]
7.1. Принцип действия [228]
7.2. Теория [230]
7.2.1. Основные уравнения [230]
7.2.2. Линейная фаза формирования импульса (область I) [235]
7.2.3. Нелинейная фаза формирования импульса (область II) [239]
7.2.3.1. Пренебрежение изменением населенностей в усилителе [240]
7.2.3.2. Влияние снятия инверсии населенностей в активной среде [243]
7.2.3.3. Критерии эффективной синхронизации мод: вероятность срыва процесса развития импульсов и образования двойных импульсов [247]
7.2.4. Снятие усиления (область III) [254]
7.3. Экспериментальные установки и результаты [256]
7.3.1. Устройство и особенности твердотельных лазеров с пассивной синхронизацией мод [256]
7.3.2. Свойства пикосекундных импульсов, генерируемых твердотельными лазерами с пассивной синхронизацией мод [258]
7.3.3. Выделение одиночных импульсов и последующее усиление [261]
7.3.4. Экспериментальное исследование процесса формирования ультракоротких импульсов [263]
7.3.5. Роль эффективных сечений поглотителя и усилителя [266]
7.3.6. Влияние времени релаксации в поглотителе на процесс формирования ультракоротких импульсов [267]
7.4. Полупроводниковые лазеры [269]
8. Нестационарные нелинейные оптические процессы [272]
8.1. Генерация второй гармоники излучения [276]
8.2. Использование других нелинейных оптических процессов для преобразования частоты [284]
8.2.1. Смешение частот [284]
8.2.2. Оптическая параметрическая генерация [286]
8.2.3. Параметрическое четырехфотонное взаимодействие [288]
8.2.4. Оптическое выпрямление и возбуждение излучения Черенкова [290]
8.2.5. Вынужденное комбинационное рассеяние [294]
8.3. Использование нерезонансных оптических процессов для изменения формы и длительности импульсов [299]
8.3.1. Изменение формы импульсов при нелинейных оптических взаимодействиях [299]
8.3.2. Компрессия импульсов с фазовой модуляцией в линейной оптической среде [301]
8.3.3. Распределение импульсов в недиспергирующей нелинейной оптической среде [306]
8.3.4. Диспергирующие нелинейные оптические среды [308]
8.4. Нестационарные резонансные процессы [313]
8.4.1. Оптическая нутация и затухание свободной поляризации [313]
8.4.2. Фотонное эхо [317]
8.4.3. Самоиндуцированная прозрачность [321]
9. Спектроскопия со сверхвысоким временным разрешением [324]
9.1. Методы, основанные на измерении люминесценции [325]
9.1.1. Наносекундные методы [325]
9.1.2. Пикосекундные методы [328]
9.1.3. Применения [332]
9.1.3.1. Красители [332]
9.1.3.2. Влияние ориентационной релаксации [333]
9.1.3.3. Биологические среды [335]
9.1.3.4. Твердые тела [336]
9.2. Спектроскопия с пробными импульсами [336]
9.2.1. Спектрометр с пробными импульсами [336]
9.2.1.1. Спектрометр с моноимпульсным возбуждением [338]
9.2.1.2. Спектрометры с пробными импульсами при высокой частоте следования импульсов [342]
9.2.1.3. Спектрометр с пробными импульсами для измерения усиления при комбинационном рассеянии [344]
9.2.1.4. Спектрометры с пробными импульсами и самоиндуцированными решетками [344]
9.2.2. Применения [345]
9.2.2.1. Процессы электронной релаксации [345]
9.2.2.2. Процессы колебательной релаксации [347]
9.2.2.3. Селективное возбуждение [349]
Литература [351]
Именной указатель [362]
Предметный указатель [363]

Формат: djvu
Размер: 2952090 байт
Язык: Русский
Скачать: открыть
10
1209706″>



Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru