ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Структура теории лазера и ее представление в книге из "Лазерная светодинамика " В заключение остановимся на структуре теории лазера и на плане ее изложения в книге. В строгой логической форме структура теории лазера следующая. В качестве исходного мы имеем последовательное квантовое теоретическое описание атомов и светового поля, которое было дано в гл. 7 первого тома. Соответствующие уравнения описывают взаимодействие между атомами и световым полем. Но дополнительно как атомы, так и световое поле связаны с окружающей средой, например поле связано механизмом потерь с зеркалами, а активные атомы взаимодействуют с кристаллической решеткой (рис. 1.7). Взаимодействие поля и атомов с соответствующей окружающей средой ведет к затуханию и флуктуациям, которые мы рассматривали в первом томе. С учетом всего этого выводятся основные уравнения квантовой механики, описывающие лазер, который рассматривается как незамкнутая система. Если усреднить эти основные уравнения по флуктуациям тепловых резервуаров, представляющих окружающую среду, и вычислить соответствующие квантовомеханические средние, то мы придем к по-луклассическим уравнениям лазера. Исключив из этих уравнений дипольные моменты атомов и выполнив усреднение по фазам, можно получить скоростные уравнения. Скоростные уравнения имеют более простую структуру, чем полные квантовомеханические уравнения, по крайней мере в отношении интерпретации и решения. По этой причине возникает противоречие между требованием логической последовательности изложения и требованием его педагогичности. [c.32] Эти уравнения позволяют рассмотреть следующие вопросы (среди других) сдвиги частоты генерации, синхронизацию частот, пульсации заселенностей активную и пассивную синхронизацию мод, незатухающие колебания, ультра короткие импульсы, хаос в лазерном излучении и пути к нему, фотонное эхо распространение волны в инвертированном веществе, оптическую биста бильность, двухфотопный лазер и все вопросы, указанные в п. 1. [c.34] Они основаны иа полном квантовом описании светового поля и атомов с помощью уравнения Шредингера или эквивалентных ему уравнений, в частности уравнения Гейзенберга. Эти уравнения позволяют рассмотреть следующие вопросы (среди других) ширину линии лазерной генерации, флуктуации фазы, амплитуды и интенсивности лазерного излучения (шумы), когерентность, статистику фотонов и все проблемы, указанные в п. 1 и 2. [c.34] Когерентность, шумы и статистика фотонов. Квантовая теория лазера и, возможно, гл. 11. [c.34] Читатели могут читать также отдельные главы, если они хотят познакомиться с конкретными приложениями скоростных уравнений, полуклассических уравнений или полностью квантовомеханических уравнений. Наиболее целесообразным будет предварительно ознакомиться с более широким кругом вопросов, а затем уже пристально вчитываться в соответствующие главы. [c.35] Вернуться к основной статье