Первый учебник по фотонике, подготовленный совместно российским и американским профессорами. Книга посвящена одному из наиболее перспективных направлений в информатике. Читатель получит физическое обоснование возможности и целесообразности замены в ряде задач информатики электрического тока потоком когерентных фотонов. В книге содержится весь необходимый материал, тем не менее, она снабжена обширной библиографией, которую можно использовать для углубленного изучения отдельных разделов. В основу учебника положены лекционные курсы по информатике, квантовой электронике и фотонике, которые авторы читают студентам Пенсильванского университета и Государственного университета — МИФИ. Для преподавателей и студентов физических специальностей (фотоника, квантовая электроника) высших учебных заведений.

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.

Даются физические представления, излагаются методы и описываются явления, которые лежат в основе квантовой радиофизики. Особое внимание уделяется приборам квантовой электроники и ее различным приложениям. Рассматриваются принципы работы устройств, дается их описание, приводятся характеристики квантовых стандартов частоты (цезиевых, рубидиевых, водородных), квантовых магнитометров, парамагнитных усилителей, различных лазеров. Приводится описание применения методов магнитного резонанса в устройствах обработки импульсных радиосигналов и ЯМР-томографии. Рассмотрены применения лазеров в технологических установках, лазерных гироскопах и дальномерах, в устройствах записи и храпения информации, в медицине, в системах контроля окружающей среды и лазерного телевидения. Предназначено для студентов и аспирантов, изучающих квантовую радиофизику, оптоэлектронную технику и их практические применения.