ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Перед предисловием из "Лазерная светодинамика " Уважаемый читатель, перед чтением данной книги Вам, пожалуй, будет полезно иметь в виду следующее. Поскольку это — второй том ), Вы можете подумать, что для его чтения (и, конечно, понимания) Вам нужно знать все, что содержится в первом томе. Но это не так. Данный том 2 снова начинается с довольно эле.мен-тарного уровня и затем шаг за шаго.м переходит к более трудным вопросам. Только на заключительных стадиях требуются более глубокие сведения из теории, которые могут быть почерпнуты в томе 1. Я выбрал такую форму изложения, чтобы сделать теорию лазерного излучения более доступной для широкой аудитории — от студентов в начале их университетских занятий до преподавателей и научных работников, интересующихся последними достижениями. О распределении материала по главам книги довольно подробно говорится в конце гл. I. [c.11] Эта книга предназначена для студентов и преподавателей физики. Поскольку в ней дается общий обзор по физике лазера и приводятся наиболее интересные последние результаты в области динамики лазерного излучения, такие, как самопульсации и хаос, она будет интересна также научным работникам и инженерам, занятым исследованиями лазеров или их разработкой. Изложение начинается с довольно элементарного уровня и постепенно подводит читателя к более сложным вопросам лазерной физики, в число которых входят вопросы об основных особенностях лазерного излучения — когерентности и шумовых свойствах. [c.12] В вводных главах затрагиваются наиболее типичные экспериментальные конструкции и активные среды лазеров, но основная часть книги будет посвящена теоретическому описанию широкого круга лазерных процессов. Лазер, или оптический мазер, как он первоначально назывался, будучи одним из самых важных изобретений Haniero века, нашел многочисленные применения в физике, химии, медицине, технике, теле- и радиосвязи и других областях. Весьма перспективны и другие приложения, например в компьютерах. Но физические процессы, приводящие к уникальным свойствам лазерного излучения, необычайно интересны и в плане фундаментальных исследований. Лазер — прекрасный пример системы, находящейся вдали от теплового равновесия, которая может достигать макроскопически упорядоченного состояния путем самоорганизации. Это был первый пример неравновесного фазового перехода, и его исследование способствовало рождению синергетики, новой области исследований на стыке паук. [c.12] ВОЗМОЖНОСТЬ НОВОГО прибора. Вскоре я подключился к теоретическим исследованиям процессов в лазерах и продолжил их в Штутгартском университете. Я разработал теорию лазера, основные результаты которой опубликовал в 1962 г. и которую затем вместе с моими коллегами приложил к различным конкретным задачам. Примерно в то же самое время Лэмб опубликовал свою теорию, которую он и его соавторы использовали для решения многочисленных задач. Теперь хорошо известно, что эти две теории, которые называются полуклассическими и которые разработаны независимо, эквивалентны. Следующий шаг состоял в создании квантовой теории лазера, которая позволяет предсказать когерентность и шумовые свойства лазерного света (и света от обычных ламп). Эта теория, опубликованная мною в 1964 г., впервые показала, что статистические свойства лазерного излучения резко изменяются вблизи порога генерации. В последующие годы моя группа в Штутгарте продолжила эту работу дальше, и, например, были предсказаны особенности статистики фотонов вблизи порога. [c.13] Начиная с 1965 г. Скалли и Лэмб стали публиковать результаты по квантовой теории лазера, используя различные приближения, а Лэкс и Люиселл предложили свою теорию. Снова все эти теории в известном смысле оказались более или менее эквивалентными. В те годы экспериментальная лазерная физика развивалась (и до сих пор развивается) гигантскими шагами, но так как книга главным образом касается теории лазера, я буду вынужден опустить описание истории развития этой области физики. [c.13] Из изложенных выше моих личных воспоминаний явствует, что теория лазера и, пожалуй, в еще большей мере лазерная физика были областями сильной научной конкуренции. Но, что гораздо существенней, лазерная физика была для всех нас увлекательнейшей областью исследований. Если оглядеться в наши дни, можно уверенно сказать, что она и сегодня не потеряла своей привлекательности. Снова и снова предлагаются новые лазерные материалы, изобретаются новые экспериментальные устройства, предсказываются и обнаруживаются новые эффекты. Несомненно, в течение многих лет лазерная физика будет оставаться весьма привлекательной и важной областью исследований, в которой фундаментальные проблемы тесно переплетаются с приложениями большой практической важности. Я надеюсь, что читатель моей книги почувствует очарование этой области физики. [c.13] Я хочу поблагодарить своего коллегу д-ра Оно за его неослабевавшую большую помощь при подготовке рукописи. В частности, он тщательно проверил формулы и упражнения, некоторые добавил сам и подготовил рисунки. Особенно благодарен я моему секретарю, миссис Функе, которая, несмотря на свою большую административную работу, помогла мне во многих случаях при написании рукописи и напечатала различные варианты быстро и высококачественно. Ее неутомимое усердие постоянно подстегивало меня, подгоняя к завершению работы. [c.14] Большую поддержку при написании этой книги оказала мне программа Немецкого общества научных исследований. Эта программа была инициирована профессором, доктором Майером-Лейбницем, которого я сердечно благодарю. [c.14] А — константа поперечный размер зеркала. [c.15] Л — апертура ьго зеркала. [c.15] к1 — константа в уравнении для матрицы плотности. [c.15] Ля (О — комплексная амплитуда, медленно изменяющаяся часть. [c.15] В — комплексная амплитуда электрического поля, не зависящая от времени константа магнитная индукция. [c.15] В () — медленно изменяющаяся амплитуда электрического поля моды с номером X. [c.15] В (О — медленно изменяющаяся комплексная амплитуда электрического поля. [c.15] О — диэлектрическое смещение нормированная инверсия расстояние между зеркалами. [c.16] О — нормированная инверсия заселенности. [c.16] 0 — плотность атомной инверсии. [c.16] Е — нормированное электрическое поле. [c.16] Е — напряженность электрического поля. [c.16] Вернуться к основной статье