Байбородин Ю. В. Основы лазерной техники

ББК 32.86я73 Б18
УДК 621.375.8 (075.8)

Рецензенты:
кафедра оптико-электронных приборов Московского высшего технического училища им. Н. Э. Баумана (зав. кафедрой проф., д-р техн. иаук Л. П. Лазарев); проф., д-р техн. наук Л. 3. Криксунов

Редакция литературы по информатике и автоматике Зав. редакцией Г. Ф. Трофимчук

Байбородин Ю. В.
Основы лазерной техники. Втоое издание, переработанное и дополненное. — К.: Выща шк. Головное изд-во, 1988.— 383 с. ISBN 5—11—000011—5.

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.

Содержание книги Основы лазерной техники

Предисловие
Основные обозначения
Введение
Предмет, цели и роль лазерной техники в развитии народного хозяйства
Краткая историческая справка
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. В нерезонаторная 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 добротйостн 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 пленарные фотодиоды
17.8. Перспективы развития интегральной оптики и когерентных оптических вычислительных устройств

Заключение
Приложение
Предметный указатель
Список рекомендуемой литературы

Скачать книгу Байбородин Ю. В. Основы лазерной техники. Киев, Издательство Выща школа, Головное изд-во, 1988