Лазеры сверхкоротких световых импульсов

  

Херман. Й., Вильгельми Б. Лазеры сверхкоротких световых импульсов: Пер. с нем.—М.: Мир, 1986, — 368 с.

В книге известных ученых из ГДР дано изложение принципов работы и теории лазеров для генерации сверхкоротких сотовых импульсов, методов пикосекундных измерений и идей пикосекундной спектроскопии. Рассматриваются как традиционные, так и новейшие методы генерации сверхкоротких импульсов, в частности системы с синхронной накачкой, компрессоры на основе волоконных световодов, системы со сталкивающимися импульсами в лазерах на красителях. Дан обзор методов спектроскопии быстропротекающих процессов по работам самого последнего времени. Книга является первой в мировой литературе монографией по этому кругу вопросов, может служить справочным и учебным пособием.

Для специалистов по квантовой электронике, а также химиков, биологов и инженеров, аспирантов, студентов.


Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
ПРЕДИСЛОВИЕ
1. ОСНОВЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ АТОМНЫМИ СИСТЕМАМИ И СВЕТОВЫМИ ИМПУЛЬСАМИ
1.1.2. Вынужденное излучение
1.1.3. Поглощение
1.1.4. Соотношения между вероятностями переходов при тепловом равновесии
1.1.5. Скоростные уравнения
1.1.6. Взаимодействие излучения с ансамблем атомных систем и неоднородное уширение линий
1.2. Быстропротекающие процессы в атомных системах
1.2.2. Реакции из возбужденного состояния
1.2.3. Процессы релаксации фазы
1.3. Общие теоретические основы описания взаимодействия световых импульсов с атомными системами
1.3.2. Квантовомеханическое описание атомных систем
1.3.3. Рассмотрение двухуровневой системы
2. ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ПИКОСЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРОВ
2.2. Создание инверсии населенностей путем оптической накачки
2.3. Оптические резонаторы
2.3.2. Плоский резонатор Фабри—Перо
2.3.3. Дифракционная теория открытого резонатора
2.3.4. Расчет распределения поля внутри и вне резонатора для гауссовых пучков
2.3.5. Трехзеркальный резонатор
2.4. Характеристика активных веществ наиболее распространенных лазеров
2.4.2. Газовый лазер на ионах аргона и криптона
2.4.3. Лазеры на красителях
2.4.4. Полупроводниковые лазеры
2.5. Модуляция добротности
2.6. Принцип генерации ультракоротких импульсов: синхронизация мод
2.7. Методы синхронизации мод
2.7.3. Пассивная синхронизация мод
2.8. Лазеры с распределенной обратной связью
3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Основные принципы измерений характеристик быстропротекающих процессов
3.2. Пределы временного разрешения
3.2.2. Фотоэлектрические приемники
3.2.3. Электронно-оптическое развертывающее устройство
3.2.4. Фокусирующие системы
3.2.5. Диспергирующие системы
3.3. Нелинейные оптические методы измерения длительности ультракоротких импульсов
3.3.2. Измерение корреляционной функции интенсивности с помощью двухфотонной люминесценции
3.3.3. Измерение кросскорреляционных функций интенсивности
3.3.4. Управляемые лазерным излучением оптические затворы на основе оптического эффекта Керра
3.4. Управляемые лазерами оптоэлектронные затворы
4. АКТИВНАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ МОД
4.2. Теория
4.3. Экспериментальные установки и результаты
4.3.2. Лазеры на ионах благородных газов с синхронизацией мод
4.3.3. Экспериментальное исследование активной синхронизации мод лазера на АИГ : Nd
5. ЛАЗЕРЫ С СИНХРОННОЙ НАКАЧКОЙ
5.2. Теория
5.2.2. Обсуждение решений для стационарного режима
5.2.3. Формирование ультракоротких импульсов из шума и образование импульсов-сателлитов
5.2.4. Образование импульсов с фазовой модуляцией
5.3. Экспериментальные установки и результаты измерений
5.3.2. Экспериментальное исследование параметров импульсов лазеров с синхронной накачкой
5.3.3. Селекция импульсов
5.3.4. Усиление
6. ПАССИВНАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ МОД В ЛАЗЕРАХ НА КРАСИТЕЛЯХ
6.2. Теория
6.2.2. Обсуждение решений для стационарного режима
6.2.3. Эффекты когерентного перекрытия сталкивающихся импульсов при пассивной синхронизации мод
6.2.3.2. Решение уравнений при условии резонанса
6.2.3.3. Решения в случае нерезонансных условий. Возникновение «чирпа» и его компенсация
6.2.3.4. Влияние времени поперечной релаксации усилителя и поглотителя
6.3. Экспериментальные установки и результаты
6.3.1. Основы устройства лазеров на красителях, накачиваемых импульсными лампами
6.3.2. Основы устройства лазеров на красителях с непрерывной накачкой
6.3.3. Результаты экспериментальных исследований
6.3.4. Сталкивающиеся импульсы
6.3.5. Двойная синхронизация мод
7. ПАССИВНАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ МОД В ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРАХ
7.2. Теория
7.2.2. Линейная фаза формирования импульса (область I)
7.2.3.1. Пренебрежение изменением населенностей в усилителе
7.2.3.2. Влияние снятия инверсии населенностей в активной среде
7.2.3.3. Критерии эффективной синхронизации мод: вероятность срыва процесса развития импульсов и образования двойиых импульсов
7.2.4. Снятие усиления (область III)
7.3. Экспериментальные установки и результаты
7.3.1. Устройство и особенности твердотельных лазеров с пассивной синхронизацией мод
7.3.2. Свойства пикосекундных импульсов, генерируемых твердотельными лазерами с пассивной синхронизацией мод
7.3.3. Выделение одиночных импульсов и последующее усиление
7.3.4. Экспериментальное исследование процесса формирования ультракоротких импульсов
7.3.5. Роль эффективных сечений поглотителя и усилителя
7.3.6. Влияние времени релаксации в поглотителе на процесс формирования ультракоротких импульсов
7.4. Полупроводниковые лазеры
3. НЕСТАЦИОНАРНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
8.1. Генерация второй гармоники излучения
8.2. Использование других нелинейных оптических процессов для преобразования частоты
8.2.2. Оптическая параметрическая генерация
8.2.3. Параметрическое четырехфотонное взаимодействие
8.2.4. Оптическое выпрямление и возбуждение излучения Черенкова
8.2.5. Вынужденное комбинационное рассеяние
8.3. Использование нерезонансных оптических процессов для изменения формы и длительности импульсов
8.3.2. Компрессия импульсов с фазовой модуляцией в линейной оптической среде
8.3.3. Распределение импульсов в недиспергирующей нелинейной оптической среде
8.3.4. Диспергирующие нелинейные оптические среды
8.4. Нестационарные резонансные процессы
8.4.2. Фотонное эхо
8.4.3. Самоиндуцированная прозрачность
9. СПЕКТРОСКОПИЯ СО СВЕРХВЫСОКИМ ВРЕМЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ
9.2. Спектроскопия с пробными импульсами
9.2.1.2. Спектрометры с пробными импульсами при высокой частоте следования импульсов
9.2.1.3. Спектрометр с пробными импульсами для измерения усиления при комбинационном рассеянии
9.2.1.4. Спектрометры с пробными импульсами и самоиндуцированными решетками
9.2.2. Применения
ЛИТЕРАТУРА