Из учебника <Введение в оптическую электронику> Ярив А. (Из учебника «Введение в оптическую электронику» Ярив А.)

ОГЛАВЛЕНИЕ 8 1О !3 !3 13 15 18 Пред псла Прел игла Глава 1. 22 29 29 29 ЗЗ 34 Глава 2 Глвив 3 39 39 39 41 44 47 48 51 57 58 64 64 65 68 7! 75 Гана 4 76 79 81 83 90 90 90 96 99 101 106 107 вне редактора вне автора Электромагнитная теория 1 0 Ввеленне 1.1. Формализм комплексных функций 1.2 Энергии н мощность электромагннтных палей 1 3 Распространение воли в изотропиой среде 1.4 Распространение волн в кристаллах. Эллипсоид показателя преломления Распространение лучей 2 0 Введение 2 1 Линзовый волновал 2 2 Распространение лучей между зеркалами 2 3 Лучи в линзоподобной среде Распространение оптических пучков в иэатрапиой волиовадной среде 3 0 Введение 3.!.

Волновое уравнение в среде с квадратичным профилем показателя преломления . 3 2 Гауссовы пучки в изотропной среде 3 3 Основной гауссов пучок в линзопадобиай среде. Закон АВСО 3 4. Гауссов пучок в линзовом волноводе 3 5 Моды высших порядков гауссова пучка в изотропиой среде 3 6 Моды высших порядков гауссава пучка в среде с квадратичным профилем показателя преломления 3 7 Распространение света в среде с квадратичным профилем коэффициента усиления 3 8 Эллиптические гауссовы пучки . Оптические резонаторы 40 Введение 4 1 Эталон Фабри — Перо 42 Эталон Фабри — Перо как оптический анализатор спектра 43 Оптические резонаторы со сферическими зеркалами . 4 4 Критерий устойчивости мод 4 5 Моды обобщенного резонатора — самосогласаваииый метод 4 6 Резонансные частоты оптических резонаторов 4 7 Потери в оптических резонаторах 4 8 Неустойчивые оптическае резонаторы .

Взаимодействие излучения и атомных систем 5 0 Введение 5 1 Спонтанные перехолы между атомными уровнями — однородное и неоднородное уширение 52 Индуцировацные переходы . 5 3. Поглощение и усиление 5 4 Модель электронного осциллятора атомного перехода 5 5 Атомная диэлектрическая восприимчивость 56 Насыщение усиления в лазерных средах с олноролным уширеиием Глава Глава Глава 9. Элентрооптическая модуляция лазернщо излучении 9.0. Введение 9.1.

Электрооптический аффект 9 2. Электрооптическое запаздывание 9 3. Амплитудная злектрооптическая модуляция 9.4. Фазовая модуляция света 95. Электрооптические модуляторы с поперечным полем 9 6. Высокочастотная модуляция 9.7. Элсктрооптические дефлекторы 10. Шумы при оптическом детектировании я генерации 10.0. Введение 10.1. Ограничения, обусловленные шумовой мощностью 10 2. Шум — основные определения и теоремы 10.3.

Функция спектральной плотности последовательности случайно происходящих событий 10,4. Дробовой шум 10.5 Шум Джонсона !06 Шумы спонтанного излучения в лазерных генераторах 10.7. Вероятность ошибки при бинарной импульсно-кодовой модуляции Глава 5.7. г!асыщенне усиления в лазерных средах с неоднородной ушнренной линией б.

Теория лазерной генерации . 6.0. Введение 6.1. Лазер с резонатором Фабрн — Перо 6.2. Частота генерации 6.3. Трех- и четырехуровневые лазеры 6.4. Мощность лазерных генераторов 6.5. Оптимальная обратная связь в лазерном генераторе 6.6. Многочастотная лазерная генерация и синхронизация мод 6.7 Генерирование гигантских импульсов (режнм модуляции добротности) .

6.8. Выжигание дыр и образование лзмбовскях провалов в доплеровски ушнренной липин излучения газовых лазеров 6.9. Релаксапионвые колебания в лазерах . 7. Некоторые наиболее распространенные лазерные системы 7.0 Введение 7.1. Накачка и к. п. д. лазера 7 2, Рубиновый лазер 73.

Лазер иа кристалле граната с неодимом УАО: Ые 7.4. Лазер на неодимовом стекле 7.5. Нс — Йе-Лазер 7.6. Лазер на диуокиси углерода 7.7. Ионный аргоновый лазер 7.8. Инжекциоиные полупроводниковые лазеры 7.9. Лазеры на органических красителнх 7.!О. Газовые лазеры высокого давления 8. Генерация второй гармоники и параметрическая генерация 8 О. Введение 8.!. Фпзнческое происхождение нетинейиой поляризации 8.2 Распространение волн в нелинейных средах 8.3.

Генерация второй гармоники в оптике 8.4. Генерация второй гармоники внутри лазерного резонатора 8.5. Фотонная модель генерации второй гармоники 8.6 Параметрическое усиление, 8.7. Фазовое согласование при параметрическом усилении 8.8. Параметрическая генерация 8.9. Перестройка частот при параметрической генерации 8!О. Выходная мощность и насыщение накачки в оптических параметрических генераторах 8.11.

Преобразование частоты вверх (аб-конверсия) 110 1Г5 1Г5 1!5 !18 120 122 12о 128 !36 143 145 154 154 1з4 ! 35 159 16! 163 166 169 !69 17ч 183 190 190 190 !96 19с 203 2(С 2!С 211 2!1 22( 221 221 231 231 231 23! 241 241 24! 241 251 251 25,' 251 251 261 261 26г 26( 271 Глава !1. Регистрация оптического излучения 11.0. Введение 11.!.

Скорости оптических переходов, индуцнрованных электромагнитным полем 11.2. Фотоумножитель 1!.3. Шумы фотоумножителей 114 Гетеродииная регистрация с помощью фотоумножителей 11.5. Фоторезистор 11.6. р-и-Переход 11.7. Полупроводниковые фотадноды 1! 8. Лавинный фотадиод !19.

Волоконно-оптические линии для передачи цифровых данных Глава !2. Взаимодействие саета и звука, 12.0. Введение 12.1. Рассеяние света звуком 12.2. Корпускулярггая модель брегговской дифракцин света на звуке 12 3 Анализ брегговской дифранции света на акустических волнах 12,4. Акустооптические дефлекторы . Глава 13. Распространение, модуляция и типы колебаний в оптических диэлектрических волноводах 13.0. Введение 13.1 Моды диэлектрического волновода !3.2, ТЕ.

и ТМ-Моды в асимметричном волноводе 1З.З. Теория связанных мод 13.4. Периодический волновад . 13.5. Решения для связанных мод 13.6. Лазер с распределенной обратной связью !3.7. Электрооптическая модуляция и связь мод в диэлектрических волноводах !3.8 Направленный ответвитель 13.9, Утекающие диэлектрические волноводы Глава 14. Два примера расчета лазерных систем !4,1. Оптяческис системы связи 14.2. Голография П р и л о ж е и и е А. Йеустойчивые резонаторы — электромагнитный анализ П р и ложе иве Б. Синхронизация мод в лазерных системах с одно.

родно уширениой линией усиления П р.п ложен и с В. Электрооптический эффект в кубических 43 т-кри. сталлах 278 278 278, 280:г 282 288 295 298 304 307 313 3!3 3!4 317 323 328 328 328 335 338 340 343 347 352 359 362 370 370 374 381 385 391 ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА Развитие квантовой и оптоэлектроники и особенно практическое применение достижений этих новых отраслей науки и техники привлекает большое количество специалистов, работающих в этих и смежных областях.

В настоящее время это новое направление вполне сформировалось по своей основной идеологии и методам исследова. ния. За последние пять — десять лет появилось значительное количество как обзорной текущей литературы, так и книг специального характера и монографий, в которых рассматриваются различные аспекты проблем квантовой электроники и электро- оптики. Однако до настоящего времени остро ощущается нехватка серьезного учебника или учебного пособия по квантовой электронике, пригодного для систематического изучения этой области науки молодыми физиками и инженерами или специалистами смежных областей, желающими расширить свой научный кругозор или специализироваться в этом направлении.

Вышедшие за рубежом книги Дж. Бирнбаума «Оптические квантовые генераторы», Б. Лендьела «Лазеры» и ряд других уже безнадежно устарели. Советскими авторами было написано несколько книг по квантовой электронике: В. М. Файн и Я, И. Хакин «Квантовая радиофизика»,А.Л.Мнкаэлян и др. «Оптические квантовые генераторы», В. С. Машкевич «Основы кинетики излучения лазеров», Л.

В. Тарасов «Физика процессов в генераторах оптического излучения» и некоторые другие. Однако преобладающее большинство специальной литературы в данной области носит характер монографий, написанных с большим субъективизмом в подходе авторов и, как правило, узкоспециализированных. Вполне понятно, что такого рода книги, хотя и написанные на хорошем профессиональном уровне, все же практически непригодны в качестве учебного пособия. Единственный учебник, в котором последовательно изложено большинство основных принципов квантовой электроннки,— книга Г.

Е. Страховского и А. В. Успенского «Основы квантовой электроники»,— несмотря на переиздания, также уже несколько устаревает, а самое главное, эта книга по своему уровню рассчитана на студентов нефизических специальностей, которым нужны лишь общие начальные сведения из этой области. Предлагаемая читателю книга А.

Ярива — профессора Ка. лифорнийского технологического института в Пасадене (США), известного специалиста в области электроники — написана с очень хорошим педагогическим подходом и последова- тельным изложением предмета. Уровень изложения материала в ней достаточно высок, однако не требует от читателя особой специальной подготовки в области математики и теоретической физики. В книге имеются все сведения из области электродинамики и квантовой механики, необходимые для усвоения материала. После изложения основных принципов действия автор очень удачно приводит численные оценки параметров описанных нм устройств, которые дают наглядное представление об их ре- альных возможностях при использовании в конкретных лазер- ных системах. Для углубленного самостоятельного изучения предмета в конце каждой главы читателю предлагается решить самостоя- тельно ряд задач, на наш взгляд, очень удачно подобранных, или провести промежуточные математические выкладки для получения формул, приведенных в тексте без выводов в силу их громоздкости.