Содержание курса лекций "Введение в квантовую электронику"

2025/2026 учебный год. Крылов И. Р.

 

                   Лекция 1.

         Введение.

         Зеркальный ящик. Плотность возможных состояний в пространстве импульсов или волновых векторов. Распределение Планка излучения абсолютно черного тела.

         Коэффициенты Эйнштейна.

 

                   Лекция 2.

         Инверсия заселенностей лазерной среды. Усиление света.

         Гауссов пучок — хорошее приближение для описания лазерного пучка лучей.

         Продольные и поперечные моды лазера. Управление частотой генерации лазера.

 

                   Лекция 3.

         Продольные и поперечные моды лазера. Управление частотой генерации лазера (продолжение).

         Селекция лазерных мод. Пленка Троицкого. Интерферометр Фабри — Перо.

         Уровни энергии твердого тела.

         Полупроводники n- и p- типа.

         Полупроводниковый диод.

 

                   Лекция 4.

         Приемники света: фоторезистор, фотодиод, ФЭУ, лавинный фотодиод.

         Светодиод.

         Типы полупроводниковых лазеров.

 

                   Лекция 5.

         Типы полупроводниковых лазеров (продолжение).

         Управление частотой генерации полупроводникового лазера.

         Нелинейная оптика. Твердотельные лазеры с нелинейным кристаллом.

         Центр инверсии. Хиральность. Оптическая активность.

         Условие фазового синхронизма.

         Измерение длины объекта с помощью интерферометра Майкельсона.

 

                   Лекция 6.

         Гравитационные волны.

         Лазерный пинцет. Пучок лучей Бесселя — Гаусса.

         Нелинейная лазерная спектроскопия. Резонансы насыщения поглощения.

         Светоиндуцированный дрейф. Разделение изотопов.

 

                   Лекция 7.

         Лазерное охлаждение.

         Эталон частоты, цезиевый фонтан.

         Активная стабилизация частоты генерации лазера.

         Радиооптический мост.

 

                   Лекция 8.

         Фемтосекундный лазер.

         CPT-резонанс (КПН резонанс).

         Оптические уравнения Блоха.

         Оптические нутации.

 

                   Лекция 9.

         Затухание свободной поляризации.

         Площадь светового импульса. Самоиндуцированная прозрачность.

         Фотонное эхо.

         Вторичное квантование. Сжатое состояние света.

         Перепутанные состояния фотонов.

         Эффект Хонга — Оу — Мандела.

 

                   Лекция 10.

         Перепутанные состояния фотонов (продолжение).

         Нанооптика.

         Голограмма плоской световой волны.

         Голограмма точки при нормальном падении опорной волны.

         Голограмма точки при наклонном падении опорной волны.

         Плоская голограмма протяженного объекта.

         Голографическая интерферометрия.

         Толстослойная голограмма.

 

                   Лекция 11.

         Метод Денисюка.

         Вырожденное четырехволновое взаимодействие.

         Обращение волнового фронта (вариант 1). Динамическая голография или вырожденное четырехволновое взаимодействие.

         Обращение волнового фронта (вариант 2). Вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна (ВРМБ).

         Комбинационное или рамановское рассеяние света.

         Создание искусственных опорных "звезд". Адаптивная оптика.

         Фотохимия.

         Лазерное намагничивание.

         Термоядерный синтез.

         Фотолитография.

         Пример использования литографии для создания наноструктур.