Материалы квантовой электроники

МАТЕРИАЛЫ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ 24.1. Принципы квантовой электроники [c.246]

Монокристаллы каких материалов используют в твердотельной квантовой электронике и какими методами их получают [c.78]

Оптимизация — этап получения на ЭВМ численного решения задачи (отличается от аналитического тем, что по нему невозможно установить в общем виде поведение конечного результата при возможных изменениях исходных данных, хотя необходимость такой операции в процессе разработки, прибора очевидна). Для конструктора или разработчика важно не просто решить задачу как таковую, используя численные методы и мощь современных ЭВМ, а необходимо понять, что- полученное решение задачи должно обеспечить создание конкретного прибора с минимальными затратами на его производство. Для этого, получив решение задачи с ЭВМ синтез) конструктору или разработчику необходимо провести оптимизацию ее решения с точки зрения требований производства и технологии этого типа прибора (выбор конструктивных параметров, элементов, материалов и т. д.). Такая оптимизация как конечный этап разработки всей схемы связана с первым этапом (анализом), в котором закладывается столь необходимая элементная база для разработки лазеров и других приборов и устройств квантовой электроники. Идеальной элементной базой в любой области приборостроения можно считать набор стандартных унифицированных узлов и элементов, из которых разработчик может реализовать конкретный прибор. Такую элементную базу легко заложить в память ЭВМ, и с ее помощью на этапе оптимизации обеспечить минимальные затраты при реализации прибора. Эти принципы заложены в современные [c.64]

Квантовая электроника. По принятой в работе классификации в разделе объединяются изыскания в области материалов для ацентрических активных и нелинейных элементов устройств силовой когерентной оптики, гибридной и интегральной оптики. В качестве перспективных направлений последовательно рассмотрим следующие задачи [c.270]

В квантовой электронике используют новые материалы, требования к которым часто значительно отличаются от требований обычной электро-и радиотехники. [c.246]

В приборах квантовой электроники используется широкий класс активных материалов — твердых, жидких, газообразных. [c.248]

Развитие ряда новых областей науки и техники потребовало применения металлов и других веществ высокой степени чистоты. Такие материалы необходимы, например, для атомной и полупроводниковой техники, квантовой электроники, радиотехники, фотоэлектронных н электроннолучевых приборов и др. Содержание примесей в этих материалах в некоторых случаях ограничивается одним атомом на десять миллиардов атомов основного материала. [c.175]

Значение электротехнических материалов возрастает по мере развития радиотехники. Уменьшение габаритов и веса аппаратуры, дальность и избирательность связи, повышение надежности, особенно в экстремальных условиях наземного и космического применения, микроминиатюризация радиоаппаратуры, внедрение квантовой электроники—все это зависит от применяемых электроизоляционных, магнитных, проводниковых, полупроводниковых, сверхпроводниковых и других материалов. [c.65]

Генерация гармоник, суммарных и разностных частот играет важную роль для применений в квантовой электронике и в спектроскопии. Как уже было объяснено в разд. В.1 и в ч. I, с помощью этих процессов возможно преобразование света с подходящими свойствами (мощность, когерентность, временное поведение) в такие спектральные области, в которых не существует хороших источников или в которых создаются благоприятные предпосылки для детектирования. В подходящих материалах, при использовании соответствующих резонаторных схем и при согласовании фаз может быть достигнуто почти полное преобразование излучения. Существенный прогресс был достигнут в последние годы в области генерации гармоник, суммарных и разностных частот в волноводах, благодаря чему открылись новые перспективы в применениях интегральной оптики (ср. [3.14-1]). Следует отметить, что благодаря зависимости скорости распространения света определенной длины волны от свойств поперечной моды, в которой это распространение происходит, появляются дополнительные возможности для согласования фаз по сравнению с компактной средой. [c.336]

Существует много материалов, применяемых в качестве активных сред в лазерах. Сюда относятся различные диэлектрические кристаллы, стекла, газы, полупроводники и даже плазма. Эта сторона дела подробно изучается в квантовой электронике. [c.714]

И здесь на помощь пришла квантовая электроника. Тонкий и очень слабый лазерный луч падает на поверхность изделия. Его интенсивность достаточна для испарения ничтожной долн вещества, возникает плазма. Точку, на которую упал луч, можно заметить только под микроскопом. Состав образовавшейся плазмы полностью соответствует материалу изделия, влияние третьих элементов исключено. В дальнейшем метод анализа стандартен. Свет плазмы разделяется на отдельные спектральные линии, и по их относительной интенсивности легко определяется состав вещества. [c.79]

Физика твердого тела в настоящее время — это обширная область науки, тесно связанная с другими разделами физики и смежными дисциплинами. В недрах физики твердого тела и на ее стыках с химией, биологией, геологией, механикой, математикой, атомной и ядерной физикой, радиофизикой, физикой космоса, техникой возникли и стремительно развиваются химия твердого тела, молекулярная биология, радиационная физика твердого тела, твердотельная электроника, космическое материаловедение, физика полупроводников, физическое материаловедение, физика и техника низких температур, физика магнитных пленок и т. д. Эти области столь близко соприкасаются с физикой твердого тела, что знание основ последней необходимо каждому специалисту, активно работающему во всех перечисленных направлениях. Следует добавить, что синтез физики твердого тела и теоретической физики привел к созданию теории твердого тела, опирающейся на современные достижения квантовой механики, статистической физики, теории поля и широко использующей быстродействующие ЭВМ для проведения многочисленных трудоемких расчетов и численного моделирования различных явлений в твердых телах. Многие достижения физики твердого тела нашли непосредственный выход в практику. Результатом оказалось создание новых типов материалов с уникальными характеристиками и даже целых отраслей техники. [c.5]

С конца 40-х годов в ряде областей техники начали применять способ автоматической сварки в среде аргона. В это же время в ЦНИИТМАШе был разработан и внедрен в производство способ сварки в углекислом газе. Значительное развитие получили и автоматизированные методы контактной сварки. Дальнейшее развитие сварки определялось разработкой новых материалов с особыми свойствами и их применением в новых отраслях техники атомной энергетике, ракетостроении, электронике и др. В связи с этим были разработаны и внедрены в промышленность новые процессы холодная сварка, сварка трением, ультразвуковая сварка, сварка и обработка материалов плазменной струей, электроннолучевая, диффузионная сварка в вакууме, сварка лучом оптического квантового генератора. [c.595]

В 1.-13. Рявцев Н. Г., Материалы квантовой электроники, Москва, [c.501]

Высокие температуры плавления, необходимость создания специальной и агрессивной атмосферы (сера) в зоне выращивания монокристаллов оксисульфидов сдерживают их использование в приборах квантовой электроники. Тем не менее эти материалы в виде по-ликристаллического порошка находят применение при нанесении покрытий на экраны цветных телевизоров и визуализаторов лазерного излучения. [c.76]

Гранаты. Редкоземельные соединения со структурой типа граната (кубическая симметрия) являются в настоящее время наиболее перспективным классом материалов твердотельной квантовой электроники. Общая формула их AaBjOj,, где А — ион иттрия или ионы некоторых редкоземельных элементов, а В — ионы алюминия, галлия, железа или некоторых других трехвалентных элементов переходной группы железа. [c.76]

Значение материалов в радиопромышленности возрастает по мере разЕития радиотехники и электроники. Вопросы уменьшения габаритов и веса радиоаппаратуры (микроминиатюризация), повышения дальности н избирательности связи, повышения надежности, особенно в экстремальных условиях наземного и космического применения, внедрение квантовой электроники в большой мере зависят от электроизоляционных, магнитных, проводниковых, сверхпроводниковых, полупроводниковых и других материалов. [c.3]

Квантовая электроника использует новейшие достижения физики в исследовании квантовых процессов, происходящих внутри атомов и молекул вещества, при которых излучается электромагнитная энергия сверхвысокочастотных колебаний, с длиной волны около одного микрона, т. е. в области инфракрасных колебаний. Создаваемые при этом параллельные световые лучи огромной яркости позволяют сконцентрировать колоссальную энергию в малом объеме. Генераторы и усилители этого типа (лазеры и мазеры) могут быть отличным средством для космической связи и для оптических локаторов. Эти генераторы дают возможность использовать энергию высокой плотности и осуществлять новые впды химических реакций, сварки и плавления тугоплавких веществ и другие высокотемпературные процессы. Разработка новых материалов, обладающих квантово-оптическими свойствами, — одно из основных условий успеха в этой области. [c.4]

Фундамент квантовой электроники составляет квантовомеханич. теория излучения. Законы К. м. используются при целенаправл. поиске и создании новых материалов (особенно магнитных, полупроводниковых и сверхпроводящих), Т. о., открытие законов К, и. явилось одним из важнейших факторов, приведших к совр. научно-техн. революции, а К. м. стала в значит, мере инженерной наукой, знание к-рой необходимо не только физикам-исследователям, но и инженерам. [c.274]

Для широкого практического применения достижений квантовой электроник i немаловажное значение имеют кристаллы, которые позволяют управлять лазерным излучением (модуляция, отклонение, преобразование частоты) В настоящее время таких кристаллов, к сожале нию, немного. Нет кристаллов универсальных, каждый из них имеет ограниченную область применений. Написанная Ю С, Кузьминовым книга, вместе с ранее выпущенной книгой Ниобат и танталат лития — материалы для нелинейной оптики (1975 г, изд во Наука ), охватывает практически все кристаллы щелочных и щелочноземельных ниобатов и танталатов, которые уже широко используются или будут использоваться для целей управления лазерным излучением видимого и блин айшего инфракрасного диапазона. [c.6]

Заслуги советских ученых в деле развития квантовой электроники, а также вклад американских ученых были отмечены Нобелевской премией. Ее получили в 1964 году Н. Г. Басов, А. М. Прохоров и-Ч. Таунс. С этого момента началось бурное развитие лазеров и приборов, основанных на их использовании. Было получено стимулированное излучение от многих материалов — твердотельных, газовых, жидких, полупроводниковых. Диапазон излучения стал захватывать широкий участок спектра от крайнего ультрафиолета до дальней инфракрасной области, а в последние годы получено стимулированное излучение, лежащее в рентгеновском диапазоне. Поскольку стимулированное излучение отличается от теплового монохроматичностью, узконаправленностью, высокой спектральной яркостью и когерентностью, то его стали использовать для построения целого ряда приборов, предназначенных сначала для проведения экспериментальных исследований, а затем для лазерной технологии. Эти приборы способствовали развитию новых научных направлений, таких как лазерная интерферометрия, интроскопия, безлинзовая оптика, голография, термоядерный синтез. [c.5]

Появление разнообразных машин, механизмов и приборов новых типов, бурное развитие новых областей техники, таких, как ядерная и реактивная техника, радио- и квантовая электроника, кибернетика, химический синтез и др., а также тенденция применения высоких скоростей, удельных давлений, нагрузок и рабочих температур в создаваемых машинах, агрегатах и приборах потребовали создания ряда новых материалов с улучшенными и совсем новыми специальными характеристиками или модифицирования ранее применявшихся. Так, для современного машино- и приборостроения, а также для новых областей техники потребовались материалы не только прочные и высокопрочные, рю и особо высокопрочные в сочетании с малым весом, жаропрочностью и жаростойкостью износоустойчивые и ударопрочные, коррозионностойкие и способные надежно работать в условиях радиоактивного излучения и резкой смены температур, днсперсионнотвердеющие и нестареющие, радиопрозрачные и легкообрабатываемые и т. п. Совершенно очевидно, что удовлетворить всем этим требованиям, такому разнообразию условий эксплуатации оказалось возможно только путем резкого расширения номенклатуры производства конструкционных материалов. [c.5]

Перспективы развития лазерной технологии практически неограниченны. О них прямо говорится в решениях XXV съезда КПСС. Речь идет сейчас о новом средстве активного воздействия на материалы, которое значитель-При описании технологических применений лазеров автор широко использовал недавний обзор ведущих советских специалистов М. Ф. Стельмаха, А. И. Тимофеева, А. А. Цельного Применение лазерной технологии в электронной промышленности (Научно-технический сборник. Электронная техника, сер. 10, квантовая электроника. Вып. 1. М., Минэлектрониром СССР, 1975, с. 1—23). Большое количество еще не устаревших материалов содержится также в монографии Н. Н. Рыкалина, А. А. Углова, А. Н. Кокора Лазерная обработка материалов (М., Машиностроение , 1975), а также в монографии Дж. Рэди Действие мощного лазерного излучения (М., Мир , [c.44]

В запоминающих устройствах громадной ёмкости используются К. магни-тодиэлектриков и разл. типов ферритов. Исключит, значение имеют для квантовой электроники К. рубина, иттриево-алюминиевого граната и др. В технике управления световыми пучками используют К., обладающие электрооптич. св-вами. Для измерения слабых изменений температуры применяются нироэлектрич. К., для измерения механич. и акустич. воздействий — пьезоэлектрики, пьезомагнетики (см. Пьезомагнетизм) и т. п. Высокие механич. св-ва сверхтвёрдых К. (алмаз и др.) используются в обработке материалов и в бурении К. рубина, сапфира и др. служат опорными элементами в часах и др. точных приборах. Номенклатура пром. произ-ва разл. синтетич. кристаллов исчисляется тысячами наименований (рис. 6). [c.330]

Выращивание диэлектрических монокристаллов из расплава является передовой техологией, отдельные фрагменты которой применяют также для получения других классов диэлектрических материалов, используемых в микроэлектронике. Именно использование диэлектрических кристаллических материалов способствовало развитию таких новых перспективных направлений электронной техники, как оптоэлектроника, квантовая и функциональная электроника. Все известные кристаллические материалы, применяемые в настоящее время для изготовления подложек или планирующиеся к подобному использованию, получают по этой технологии. [c.51]

Инфракрасный метод дефектоскопии имеет ряд существенных достоинств и некоторые недостатки. Этот метод отличается простотой, высокой надежностью и чувствительностью, бескон-тактностью контроля, что позволяет максимально автоматизировать процесс дефектоскопии с получением фотодефектограмм. В качестве источников излучения можно использовать обычные лампы накаливания, а в качестве приемников — широко распространенные фотосопротивления, фотодиоды, фотоэлектронные умножители (ФЭУ) и другие элементы инфракрасной техники. Развитие квантовой физики и электроники позволит существенно усовершенствовать этот метод исследования материалов. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...