Магистерская программа N2 - "Физика лазеров и взаимодействие
импульсного оптического излучения с веществом"

Взаимодействие света с веществом в задачах
распространения и генерации лазерного излучения".
С.н.с. Радина Татьяна Владимировна, 32 часа.

1. Введение. Лазерные резонаторы. Историческая справка. Метод Фокса и Ли. Интегральное уравнение открытого резонатора. Условия резонанса. Собственная частота резонатора. Дифракционные потери.

2. Двойственная природа гауссовых пучков. Уравнение Гельмгольца. Методы решения. Неоднородное уравнение Гельмгольца. Метод параболического уравнения. Уравнение эйконала.

3. Гауссовы пучки. Распространение в свободном пространстве. Преобразование гауссовых пучков при распространении в квадратично неднородной активной среде. Простейшие оптические системы в дифракционном приближении. Сложные оптические системы с линзами и гауссовой диафрагмой.

4. Методы расчета собственных колебаний линейных и кольцевых резонаторов. Аналогия с регулярными линзовыми волноводами. Матрицы двухзеркальных и кольцевых резонаторов. Общее решение для резонаторов, имеющих волновую матрицу.

5. Газовые лазеры в спектроскопии сверхвысокого разрешения, метрологии и гироскопии. Лазерные стандарты частоты. Источники ошибок лазерных прецизионных приборов. Физические причины продольной и поперечной неоднородности газовых активных сред.

6. Расчет собственных колебаний резонатора, содержащего квадратично неоднородные среды (линейная и нелинейная линзы атомов (молекул) рабочего перехода). Частотнозависимые потери. Линейная и нелинейная деформация внутрирезонаторного поля и расчет параметров излучения. Сдвиг частоты стабилизированных лазеров, обусловленный линзовым эффектом.

7. Метод стабилизации частоты газового лазера по лэмбовскому провалу. Причины асимметрии Лэмбовского провала. Совместное влияние дифракции на апертурах резонатора и поперечной неоднородности среды на характеристики генерации газовых лазеров с линзоподобными средами.

8. Кольцевой газовый лазер. Эффект Саньяка. Лазерный гироскоп. Причины ошибок лазерного гироскопа. Эффект дифракционной невзаимности частот и интенсивностей генерации встречных волн кольцевого газового лазера.

9. Кольцевой лазер в системе стабилизации частоты. Конкурентные резонансы.

10. Поперечный пролетный эффект и его влияние на характеристики газовых лазеров. Линейная и нелинейная задачи.

11. Задача распространения гауссовых пучков в нелинейных средах. Суперузкие резонансы.

Литература.
1. Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и лазерные пучки.
2. Маркузе Д. Оптические волноводы.
3. Карлов Н.В. Лекции по квантовой электронике.
4. Адамс М. Введение в теорию оптических волноводов.
5. Кацеленбаум Б.З. Высокочастотная электродинамика.
6. Радина Т.В., Станкевич А.Ф. Нелинейно связанные волны и образование суперузких резонансов их интенсивностей и дисперсий.