ЛЕКЦИЯ 11 Когерентность лазерных источников

внемлешь с непонятною тоской.
……………………………………..
Не потому ли грустью ты объят,

Что стройно согласованные звуки
Упреком одиночеству звучат?
У.Шекспир. Сонет 8 (пер. С.Маршака)

=1014 Гц
http://old.nsu.ru/srd/lls/pdfs/Freq_standards.pdf

чувствительности на частотах порядка 100 герц составлял 10–21, а после

нее снизился менее чем до 10–22. Это позволило регистрировать смещения зеркал на 10–17 см, что в 10 тыс. раз меньше диаметра протона.

https://www.ligo.caltech.edu/

Гц
0,001 Гц

globe shows the probable locations
of all three LIGO events

detected during the first
observing run. Two are confirmed detections:
GW150914 (green), and GW151226 (blue),
while the third is a possible detection at lower
significance (LVT151012, in red).
The outer contour for each represents the
90 percent confidence region; the innermost
contour signifies the 10 percent confidence region.

Mapping LIGO’s
Detections During
First Observing Run

https://www.ligo.caltech.edu/

волну можно описать одной вещественной скалярной величиной V(r)(r, t) (например,

величинами |Е| и |Н| или модулем векторного потенциала |А|).

Комплексный аналитический
сигнал

Для медленно меняющихся
амплитуд и фаз

средние по ансамблю не зависят от выбора начала отсчета времени;

более того, как правило, поля являются также и эргодическими.

Комплексная степень временной когерентности

Компл. степень простр. ког.

исследуемые пучки, С - реперная сетка). б) Схема восстановления голограммы

и измерения распределений интенсивности (1/ и 2/) в плоскости изображения.

по исследованию взаимосвязи
пространственной когерентности и спектра

models. // J. Opt. Soc. Am. A.- 1971.- V. 61.-

No. 10.- P. 1426-1427.

ВКР (а, в) и интерферограмма Фабри-Перо,
зарегистрированная на голограмме (б).

D = 8 мм NF = 100 р = 20 атм tp = 10 нс N = 3

ДРОБОВОЙ ШУМ ЛАЗЕРА
Свет - поток фотонов, и

флуктуации интенсивности и мощности все же имеют место. Если во временном интервале T отсчитывается среднее число фотонов N, то среднее статистическое отклонение N выражено через:
N = sqrt(N)
N/N = 1/sqrt(N)
При большом числе фотонов относительное отклонение невелико, более значительные относительные отклонения появляются при малом числе фотонов.
Если вместо числа фотонов измеряется средняя мощность Р — с помощью детектора, имеющего ширину полосы частот f, то выходной сигнал детектора обнаруживает в данной временной области флуктуацию с характерным периодом времени Т=f/2 .

Такого рода флуктуации мощности именуются «дробовым шумом», поскольку они возникают в силу квантованного, или «дробленого» характера потока фотонов.

разных состояний, (а) Нормальное когерентное состояние с флуктуациями интенсивности и

фазы, (б) Сжатое состояние со стабилизацией амплитуды, (в) Сжатое состояние со стабилизацией по фазе. Средняя напряженность поля показана в виде сплошной линии. Пунктирные линии обозначают область флуктуации

на длине волны  = 1,06 мкм (сплошные линии)
и на

 = 0,53мкм (штриховая линия); перемещением одного из плоских зеркал вносится фазовая задержка ;
П - поляризатор; 3 - зеркало; Ф - фотодиод; АС - анализатор спектра; ПГС - параметрический генератор света.
W u L. и др., Generation of squeezed states by parametric down conversion, «Phys. Rev. Lett.», 1986, y. 57, p. 2520

квантовой электронике.
М. Наука. 1983
3. А. Ярив. Введение в оптическую электронику.

М.
Высшая школа. 1983.
4. Оптоинформатика. Часть 1. Учебно-
методическое пособие.

типа лазеров больше всего.
3. Кто внес наибольший вклад в становление

лазерной физики.
4. Три фундаментальных положения лазерной физики.
5. Три типа переходов между энергетическими состояниями, общая характеристика.
6. Основное состояние квантовой системы, поглощение из основного состояния.
7. Спонтанное излучение в квантовой системе.
8. Вынужденное излучение, основные свойства.
9. Вывод соотношений между коэффициентами Эйнштейна, их физический смысл.
10. Усиление (поглощение) излучения в квантовой системе.
11. Три условия лазерной генерации, критическая инверсия, условие генерации в резонаторе Фабри-Перо (потери только на зеркалах).
12. Трех- и четырехуровневая схемы накачки и лазерной генерации.
13. Методы создания инверсной заселенности. Типы активных сред.
14. Сколько недиодных лазеров выпускается в мире, основные типы, области применения..
15. Схема возбуждения гелия и неона в электрическом разряде.
16. Упрощенная схема уровней в неодимовых лазерах.
17. Оптическая схема лазера с диодной накачкой.