Квантовая и оптическая электроника. Практикум. Евтушенко Г.С - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ:

ТПУ | Томск

Составители:

Рубрика:

Квантовая и оптическая электроника

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРА И ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛАЗЕР-

НОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Оптический квантовый генератор или лазер – это квантовый гене-

ратор электромагнитных волн оптического диапазона, действие которо-

го основано на принципе вынужденного излучения квантовых систем.

Основная функциональная часть лазера, предназначенная для преобра-

зования энергии возбуждения в лазерное излучение, называется излуча-

телем лазера. Излучатель содержит активный элемент лазера, в боль-

шинстве случаев – оптический резонатор, а также может включать в се-

бя отдельные элементы системы накачки, оптические элементы и т. п.

Вещество, из которого состоит активный элемент лазера, называется ла-

зерным веществом: в нём в процессе накачки может быть создана ла-

зерная активная

среда. Активной её называют потому, что она обладает

способностью усиления электромагнитного излучения на частоте лазер-

ного перехода.

Свойства квантовой системы

Энергия электронов в атомах и молекулах квантована, то есть мо-

жет принимать только дискретные значения E

, E

и т.д., которые на-

зывают уровнями энергии. Состояние электрона в атоме обусловлено

значениями квантовых чисел: главного, орбитального, магнитного и

спинового. Если уровню E

электрона с главным квантовым числом n

соответствует несколько g состояний электрона с различными орби-

тальными, магнитными, спиновыми числами, то принято называть уро-

вень вырожденным с кратностью вырождения (со статистическим ве-

сом) уровня g = g

Внешние либо внутренние силовые поля снижают степень симмет-

рии квантовой системы. Поэтому вырождение уровня частично или

полностью снимается. Это проявляется в расщеплении уровня E

, то

есть в возникновении группы новых, менее вырожденных или невыро-

жденных уровней. Например, спин-орбитальное взаимодействие приво-

дит к частичному снятию вырождения: уровень энергии расщепляется

на несколько подуровней, совокупность которых называют мультипле-

том, а взятый в отдельности подуровень – атомным термом.

Иная энергетическая структура имеет место для кристаллов. Из-за

малого

расстояния между атомами в кристаллической решетке возника-

ет их сильное взаимодействие, приводящее к образованию подуровней,

число которых приблизительно равно числу атомов в кристалле (~10

–

Заказать работу

Квантовая и оптическая электроника. Практикум. Евтушенко Г.С - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ:

Евтушенко Г.С.

Губарев Ф.А.