Міністерство освіти і науки України

Сумський державний університет

Конотопський інститут

Кафедра електронних приладів і автоматики

Методичні вказівки

до практичних занять та самостійної роботи

з дисципліни „Квантова електроніка” для студентів напряму підготовки 6.050802 „Електронні пристрої та системи”

Конотоп 2010

Методичні вказівки до практичних занять та самостійної роботи студентів/

Укладач: Бурик І. П.- Конотоп, 2010. – 30 с.

Кафедра електронних приладів і автоматики

Зміст

Вступ……………………………………………………………………………..	4
1 Загальні відомості…………..............................................................................	5
2 Квантові переходи. Форма і ширина спектральної лінії...............................	8
2.1 Основні питання теми………………………………………………….	8
2.2 Основні формули теми…………………………………………………	8
2.3 Приклади розв’язання задач…………………………………………..	9
2.4 Завдання для самостійного вирішення………………………………...	11
2.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів…………………………	13
2.6 Питання для самоконтролю…………………………………………….	13
3 Створення інверсної населеності, посилення і генерація у квантових системах ………………………………………………………………………….	14
3.1 Основні питання теми…………………………………………………..	14
3.2 Основні формули теми………………………………………………….	14
3.3 Приклади розв’язання задач…………………………………………...	15
3.4 Завдання для самостійного вирішення………………………………...	18
3.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів…………………………	20
3.6 Питання для самоконтролю…………………………………………….	21
4 Резонатори квантових приладів......................................... …………………...	22
4.1 Основні питання теми…………………………………………………..	22
4.2 Основні формули теми………………………………………………….	22
4.3 Приклади розв’язання задач…………………………………………...	23
4.4 Завдання для самостійного вирішення………………………………...	25
4.5 Основні вимоги до знань та умінь студентів…………………………	27
4.6 Питання для самоконтролю…………………………………………….	27
5 Прилади квантової електроніки та їх застосування………………………….	28
5.1 Основні питання теми…………………………………………………..	28
5.2 Основні вимоги до знань та умінь студентів…………………………	28
5.3 Питання для самоконтролю…………………………………………….	28
Рекомендована література…………...................................................................	29
Додатки................................................................................................................	30

ВСТУП

Метою вивчення студентами дисципліни «Квантова електроніка» є вивчення фізичних основ квантової електроніки, класичних основ теорії електромагнітного поля і сучасної теорії розповсюдження випромінювання в неоднорідних і нелінійних середовищах; знайомство студентів з методами підсилення генерації електромагнітного випромінювання шляхом використання ефекту індукційного випромінювання в квантових систем та властивостями квантових генераторів і підсилювачів, їх застосування; вивчення активних лазерних середовищ; процесом розповсюдження електромагнітної хвилі; з приладами квантової електроніки та застосування їх у галузях науки та техніки.

В процесі вивчення даної дисципліни розглядаються теоретичні основи квантової електроніки, способи створення інверсної населеності в середовищах, принцип роботи оптичних резонаторів та їх типи, поняття та властивості лазерного випромінювання, прилади квантової електроніки та їх застосування.

В результаті вивчення курсу «Квантова електроніка» студент повинен:

ЗНАТИ на понятійно-аналітичному рівні сформованості:

- взаємодiї випромiнювання зi зв'язаними електронами у квантово-активних речовинах;

- методiв та схем iнвертування (накачки);

- методiв розрахунку характеристик рiзних лазерiв;

- основних фiзичних ефектiв, застосовуваних у квнтовiй електронiцi;

- режими роботи лазерiв.

ВМIТИ на діагностичному рівні сформованості:

- класифiкувати дiаграми енергетичних рiвнiв випромiнюючих активних речовин;

- застосовувати математичнi знання для розрахунку квантових приладiв;

- використовувати лазерне випромiнювання як носiя iнформацiї i як потiк когерентного випромiнювання в рiзного приладах та системах;

- класифiкувати лазери та лазернi системи за фiзичними ознаками;

- користуватися спецiальною та науковою лiтературою з квантової електронiки та лазерної технiки.