Резонансные взаимодействия излучения с веществом

Аннотация.

Курс посвящен введению в теорию процессов резонансного взаимодействия излучения с веществом. В первой части курса приводится вывод уравнений, используемых для описания процессов стационарной и квазистационарной генерации и усиления. Основное внимание уделяется анализу приближений, которые применяются при теоретическом описании указанных явлений. Далее рассматриваются процессы взаимодействия одиночного атома с резонансным электромагнитным полем. Вводятся понятия частоты Раби, площади импульса, одноатомного лазера и т.д. Вторая часть курса посвящена анализу процессов квазистационарной генерации и усиления. Этот анализ проводится на базе скоростных уравнений. Определяются пороговые условия генерации, условия стабильности генерации, оптимальные значения добротности резонатора лазера и т.д. Третья часть курса посвящена анализу специфики нестационарного усиления и генерации. В этом случае используется полная система укороченных уравнений Максвелла-Блоха. Обсуждаются отличия когерентного и некогерентного режимов усиления, солитонные решения укороченной системы уравнений Максвелла-Блоха, как для случая резонансно поглощающих, так и резонансно усиливающих сред. Дается интерпретация явления сверхсветового распространения импульсов.