Байбородин Ю.В. Основы лазерной техники (1988) (1151949), страница 88
Текст из файла (страница 88)
Этот спектроанализатор изготовлен на основе гибридных технологий на подложках из различных материалов. Чтобы создать его, необходимо тщательно собрать и состыковать подложки, с микро- метровой точностью съюстировать и закрепить их в едином функциональном устройстве. Это чрезвычайно сложная проблема современной интегральной оптики.
"Смл Мегяег1ап О., Ма!аг!геу Е,//Мгегогеаее Ю.— 1980,— № 23.— Р. 37, зАключение Квантовая электроника как особая область физики, исследующая взаимодействие электромагнитного излучения с электронами, входящими в состав атомов и молекул различных веществ, сложилась к началу 60-х годов нашего столетия. Успех ее можно объяснить плодотворным объединением усилий советских и иностранных ученых, занимающихся проблемами радиофизики, оптики, атомной физики и радисспектроскопии. В настоящее время происходят большие технические преобразования и значительное место в этом процессе занимают квантовая электроника и лазерная техника. Эти преобразования совершаются отчасти с помощью абстрактных теоретических исследований, на первый взгляд, казалось бы, ничего общего не имеющих с практикой. Хотя лазеры разработаны сравнительно недавно, началом этих исследований необходимо считать теоретические работы А.
Эйнштейна, выполненные им задолго до изобретения лазеров. Этот пример показывает, что отвлеченные теоретические исследования приводят к важнейшим практическим результатам, что выгодно развивать и поддерживать фундаментальные исследования. Научные методы квантовой электроники и практические результаты лазерной техники все шире используют почти во всех сферах народного хозяйства. Основные тенденции и перспективы исследований в области лазерной техники следующие: создание новых методов когерентной обработки оптических сигналов; освоение ультрафиолетового диапазона волн и создание лазеров в этой области спектра для исследования процессов фотохимин, разделения изотопов и получения сверхчистых веществ; исследования в нелинейной магнитооптике; изучение свойств ослабления сверхмощных наносекундных импульсов вынужденного излучения в атмосфере; микроминиатюризация кольцевых лазеров; разработка моделей квантовых приборов и устройств и проектирование их с использоваяиемсредстввычислительной техники; разработка элементной базы и устройств оптических вычислительных и интегрально-оптических систем; создание неохлаждаемых лазеров импульсного действия с частотой следования импульсов лазерного излученияоколо100Гц; повышение к.
п.д. твердотельных лазеров импульсного режима работы; создание параметрических генераторов с использованием эффекта вынужденного рассеяния на поляритонах. В последнее время научный и технический поиск побудил исследо- 372 й озданию принципиально новых миниатюрных интегральнователе к со т в тонкоплеоптических приборов, реализация которых осуществляется ночных волноводных структурах.
Огромное количество проблем привело также к разр азработке множества новых прецизионных технологических процессов. п о ессов. Совершенство технологических процессов является необходимым условием научНо-технического прогресса. ужно знать не толь о лько что изготовить, важнее — понимать, с помощью какого оборудования и как изготовить проектируемое изделие. Все это характеризует стремительно развивающуюся область человеческих знаний — когерентные вычислители и интегрально-оптические системы. Изучаются применения интегрально-оптических схема телеметрии, междугородной связи, системах многоканальной внутренней связи и операционного контроля на борту земных и космических кораблей.
ной и Наиболее перспективными являются приложения волоконно и ин р тегральной оптики в системах обработки и спектрального анализа оптических и радиосигналов, а также в оптических линиях связи 1, ). 9 27. ПРИЛОЖЕНИЕ Характернстнкн промышленных лазеров Данна аслам. мнм Монъносъь, Налучснна Тнп лазара днтнаная среда 0,6943 1,064 0,53 10а 5 10а 1...2 ГОР-100М ГОС-1000 ЛТН-401 Рубин Стекло: Наз+ УАСн т)дз+ 2 10 1 25 0,1 а 5 10 0,6328 0,48 10,62 0,43...0,65 0,76...0,8 ЛГ-56 ЛГ-109 ЛГ-25 ЛЖИ-406 ИЛПН-207А Не — Не Ат-11 Родамин-6О ОакА!т Аз а В джоулях. У)лина бытлы Уабтявт йлаклтр 0,0мли Раалелтайьтй Синай ОРб далелый ьуалать!й а,б 0 бб Ораннеймй О,бр ' Лрасиый б,быдм Рис. П.1.
Спектр электромагнитных волн 374 Фундаментальные фнзяческне константы с = 2,9979 ° !Ода см ° с ' — скорость света в вакууме А = 6,626 ° 1О Дж с — постоянная Планка й = 1,38 1О зз Дж ° К т — постоян- ная Больцмаиа е = 1,6 10 э Кл — заряд электрона иа — 9,11 ° 10 зз г — масса свободного электрона п = ф е = 1 — показатель преломлення вакуума еа — — 1,00059 — диэлектрическая прони- цаемость вакуума Показатели преломления основных при- меняемых материалов п = 1,543 прн 18 'С вЂ” кварц плавле- ный по = 2,2756 прн 25'С, За — — 0,7 мкм; л, = 2,1874 — кристалл 1!!4ЬОа и = 3,34 прн )! = 0,8 мкм, и, = 3,6 — крнсталл Оайл ло = 1,505 прн Д = 0,69 мкм, па = 1,465 — кристалл КОР ло = 1,763 при Лр —— 0,7 мклт, л, = 1,757 — рубин ло = 0,49 — полиметнлметакрнлэт аа ~.
!04 ъ, рэ ао оо сч' !О ~,м!О- ьг ;н мэ !О !О !О 10 ! !О !О Длилтельнпапь йатдейопбил. а Рнс. П.2. Лазерная безопасность (по ГОСТ 12.1.040 †) Импульсное То же Непрерывно- нмпульсное Непрерывное То же Импульс оа Непрерывно- импульсное Основные государственные стандарты по лазерной технике ГОСТ 15093 †. Изделия квантовой электроники. Лазеры н устройства управлення лазерным излучением.
Термины н определенна ГОСТ 24428 †. Лазеры газовые, Общие технические условна ГОСТ 24453 †. Измерения параметров н характернстнк лазерного излучения. Термины, определения н буквенные обозначения величин ГОСТ 12.1.031 †. Лазеры. Методы дозиметрического контроля лазерного излучения ГОСТ 25.212 †, Лазеры. Методы измерения энергии импульса получения ГОСТ 25213 †. Лазеры. Методы намерения длительности я частоты повторения импульсов излучения. ГОСТ 25918 †, Лазеры непрерывного режима работы. Методы измерения нестабильности частоты излучения Угол Брэгга 219 Закон Брюстера 64 376 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ Акпепторы 172 Арсеннд галлия 167, 176, 178, 369 Вектор волновой 54 Вероятность перехода 20, 115 Волна объектная 317 Волновод 352, 355 Вращение плоскости поляризации 62, 198 Время жизни 25 Выход квантовый 175 Генерация второй гармоники 247 Гетеродинкрование 271 Гироскоп волоконно-оптический 30! — лазерный 281 Глубина модуляции 202 Голограмма 318, 327 Голография 3!7 Двулучепреломление 204 Детектирование 248 Дефлектор 230, 233 Дисперсия 269, 278 Дифракция Брэгга 218 Длина волны 54 — когерентностн 61, 248 Добротность 10, 89 Доноры 172 Излучение вынужденное 21 — спонтанное 20 Импульс гигантский 221 Инверсия населенностей 23 Интенсивность излученкя 55 Интерференция 58 Интерферометр Фабри — Перо 84 Квант 20 Когерентность временная 56 — пространственная 55 Коэффициент волноводной связи 93 — ослабленна 258 — полезного действия модуляции 203 — Эйнштейна 21, 354 Лазер аргоновый 145 — газовый !42 — гелий-неоновый 142 — жидкостный 238 — импульсного действия 1!3 — ннжекционный ! 71 — ионный 145 — кольцевой 187 — на СОз!47 — полупроводниковый 167 — твердотельный 113 — химический 165 — четырехуровневый 119 Лииза 339 Линия спектральная 25 Луч необыкновенный 204 Люминесценция 75 Мазер 8, 9 Матрица рассеяния 31! Мода 85, 352 Модуляция 201 — добротности 220 Модулятор излучения 202, 209 Момент перехода дипольный 22 Монохроматнчность 53 Накачка 46, 78 Населенность энергетического уровня 20 Насыщение усиления 24 Оптика интегральная 352 — нелинейная 246, 247 Ответвитель направленный 356 Отношение мощностей сигнал — шум 257, 275, 3!3 — передаточное 68, 98,278 Перестройка частоты 237 Переход безызлучательный 23 Переходы вынужденные 21 — квантовые 20 Плоскость поляризации 62 Плотность излучения спектральная 15 Показатель преломления 93, 355 Полоса пропускания 103 Полярнзацня 62 Поляроид 64 Постоянная Больцмана 16 — Планка 16, 27 Постулат Бора 20 Потери дкфракционные 88 Правило АВСВ 98 Принцип неопределенности 40 Проводимость электронно-дырочиая !67 Пучок гауссов 86 Распределение Пуассона 265 Расходимость пучка 86, 237 Резонатор 83 — коифокальный 90, !57 — неустойчивый 90 — открытый 83 Релаксация 24, 77 Решетка днфракционная 340 Самофокусировка 248 Связь обратная 83 Селекцкя мод 240 Синхроиизм фазовый 248 Система квантовая трехуровневая !!5 Состояние вырожденное ! 69 Спектр энергетический 15, 19 Спин 38 Среда активная 10 23 70 — анизотропная 204, 247 Стабилизация излучения 153 Статистика фотонов 273 Температура отрицательная 24 Тензор электрооптических коэффициен- тов 208 Ток темноаой 272 Уравнение Больцмана 23 Уровень возбужденный 19, 74, 76 — метастабильный 22 — основной 19 — Ферми 169 Уровни энергии 19 Усилитель бегущей волны Г07 — квантовый оптический 102 Форма линии лоренцовая 26 Фотодиоды лавинные 366 Фотон 16 Фотоумножитель 272 Фронт волновой 85.
!37 Фурье-образ 234 Характеристики спектральные 27 Частота генерации 124 — пространственная 335 — резонансная 85, 86 Число волновое 54 Ширина спектральной линии 25 Шум дробовой 270 — тепловой 270 Шумы 1!О, 270 Элемент активный 70 Эпитаксия 178 Эффект акустооптический 2!5 2!7 — Доплера 304 — Зеемана 28 — Керра 204 — Поккельса 204 — туннельный 45 — Фарадея 213 — Штарка 28 Эффективность квантовая 133, !36 СПИСОМ РЕИОМЕИДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1." Акаев А. А., Майоров С. А.