Последовательно рассмотрен обширный круг вопросов, относящихся к физическим основам квантовой электроники оптического диапазона: способы описания оптического излучения, его когерентные и статистические свойства; элементарные процессы взаимодействия излучения с электроном (фотонная структура, вероятности процессов); вопросы физики вещества, существенные для квантовой электроники (энергетические состояния, квазичастицы, неоптические переходы, релаксационные процессы); общая картина взаимодействия излучения с веществом, включая нелинейно-оптические явления и, в частности, генерацию лазерного излучения. Показаны разные подходы и приближения. Книга рассчитана на широкий круг читателей: инженеров, работающих в области квантовой электроники или смежных областях, а также преподавателей и студентов технических вузов.

Рассмотрены общие свойства диссипативных оптических солитонов — локализованных структур света в диссипативных нелинейнооптических и лазерных средах и системах с существенным притоком и оттоком энергии. Систематически изложена теория различных типов таких одномерных, двумерных и трехмерных солитонов в пассивных и активных (с усилением), с когерентным или некогерентным поддерживающим излучением, безрезонаторных и резонаторных схемах. Введены представления о внутренней структуре диссипативных солитонов, их слабом и сильном взаимодействии, внутренней и внешней симметрии и ее связи с движением солитонов и солитонных комплексов (галилеевская, аристотелева и эйлерова механика). Представлена теория диссипативных наносолитонов (наноразмерных солитонов) и аттосолитонов (с длительностью в субфемтосекундном диапазоне). Выводы теории сопоставлены с экспериментом. Обсуждены возможные приложения к проблеме оптической обработки информации. Для научных работников, аспирантов и студентов, интересующихся современными проблемами фотоники, нелинейной оптики, лазерной физики, нанотехнологий и обработки информации.

Настоящий сборник имеет своей целью познакомить на базе зарубежных работ с состоянием и основными направлениями исследований в области квантовой электроники оптического диапазона, т. е. устройством, принципами работы и возможностями применений лазеров - оптических квантовых генераторов и усилителей, позволяющих получать остронаправленные мощные пучки света. В сборник включены работы крупных зарубежных специалистов (Таунса, Шавлова, Джавана, Зингера, Коллинза и др.) по теоретическим и экспериментальным исследованиям процессов возбуждения и генерации излучения в твердых телах и газовых смесях, по вопросам оптической накачки, модуляции и демодуляции, оптическим резонаторам и световодам. Если не считать недавно вышедшей полупопулярной брошюры со статьями А. Шавлова, С. Фогеля и Д. Далберджера "Оптические квантовые генераторы" (ИЛ, 1962), книга по этому вопросу появляется у нас впервые. Сборник рассчитан в первую очередь на физиков и инженеров, работающих в области квантовой электроники, но может быть полезен и для более широкого круга читателей (физиков, химиков, радиоинженеров, биологов и т. д.), желающих более подробно познакомиться с физикой и техникой лазеров или интересующихся их практическими применениями.