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.

Рассматриваются оптические явления, в которых важна квантовая сущность света. В первой части дано описание квантовой электродинамики и взаимодействия света с веществом на уровне, необходимом для понимания дальнейшего материала. Во второй части рассмотрена квантовая теория лазера и оптика фотонов. В последней части обсуждаются неклассические состояния света: сжатый свет и перепутанные состояния. Показаны практические применения неклассических состояний света для повышения точности оптических измерений и в квантовой криптографии. Дано введение в квантовую теорию информации. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подготовки магистров 553100 «Техническая физика». Может быть использовано в системах непрерывного образования.

Учебное пособие посвящено изложению современных аспектов фотоники и нанофотоники, включая взаимодействие фемтосекундных лазерных импульсов с веществом. Рассматриваются вопросы, связанные с конфокальной и ближнеполевой сканирующей оптической микроскопией высокого разрешения, свойствами и использованием поверхностных плазмонов, перепутанными фотонными состояниями, статистическими свойствами фотонных полей, квантовыми излучателями и метаматериалами. Предназначено для студентов, специализирующихся в области физической и квантовой оптики, лазерной физики, квантовой электроники, оптоэлектроники и смежных дисциплин.

В учебном пособии излагается теория рассеяния оптических волн отдельными частицами и основные закономерности рассеяния, которые следуют из результатов физических и численных экспериментов. Рассматриваются теория однократного и многократного рассеяния оптических волн системой частиц и основные закономерности переноса излучения. Наряду с традиционными вопросами переноса излучения (оптической энергии) обобщаются результаты исследований по переносу оптического изображения, оптической локации и флуктуациям поля и интенсивности. Приводятся сведения об основных свойствах атмосферного аэрозоля, его источниках и процессах, обуславливающих изменение микрофизических характеристик. Подробно рассматриваются вопросы распространения оптического излучения в атмосферном аэрозоле. При этом в сжатой форме излагаются результаты исследований по рассеянию оптических волн несферическими, неоднородными, анизотропными частицами. Обобщаются результаты по таким современным разделам оптики дисперсных сред, как оптика спеклов, электрооптические эффекты при аэрозольном рассеянии, учет рассеянного аэрозолем солнечного излучения при аэрокосмических наблюдениях. Учебное пособие предназначено для студентов (бакалавров и магистров) и аспирантов физических факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере. Представляет интерес также для преподавателей специальных дисциплин по направлению «Оптотехника» и молодых специалистов, занимающихся разработкой или использованием оптических методов для изучения атмосферы, океанов и диугих рассеивающих сред.

В монографии отражены результаты фундаментальных и прикладных исследований Томской школы физиков в области лазеров. Эти работы проводились в Институте сильноточной электроники СО РАН, Томском государственном университете (ТГУ), Институте оптики атмосферы СО РАН, Сибирском физико-техническом институте при ТГУ, Томском политехническом университете, Институте мониторинга климатических и экологических систем СО РАН. В книге также приведены результаты исследований по этим направлениям, полученные в других организациях. Монография расширит возможности по подготовке молодых специалистов в области разработки и создания активных сред лазеров; исследования физических процессов, протекающих в них; создания лазеров, лазерных систем для различных применений; создания источников спонтанного излучения (эксиламп); разработки и применения приемников лазерного излучения и источников спонтанного излучения. Книга адресована специалистам по квантовой электронике и оптике, а также студентам, аспирантам, магистрам высших учебных заведений.

Книга посвящена рассмотрению тепловой модели воздействия лазерного излучения на конденсированные среды. Описаны механизмы поглощения и диссипации энергии света в металлах и полупроводниках. Рассмотрена роль поверхностных электромагнитных волн оптического диапазона, процессы нагревания вещества лазерным излучением в линейных и нелинейных режимах, а также нетермические эффекты, сопровождающие лазерный нагрев. Детально рассмотрены механизмы лазерного разрушения поглощающих материалов. Изложены математические модели лазерного испарения для различных условий и сред. Тепловая модель распространена на оптический пробой прозрачных сред; рассмотрены механизмы пробоя газов и идеальных прозрачных твердых тел, тепловой неустойчивости на поглощающих неоднородностях, а также статистическая концепция оптического пробоя. Для научных работников, студентов и аспирантов, специализирующихся в области лазерной техники и технологии.

Сборник посвящен разработке спектральных методов исследования процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом. Основное внимание уделено использованию спектроскопических диагностик для определения параметров образующейся при взаимодействии лазерной плазмы на различных этапах ее эволюции. Часть представленных работ посвящена исследованию физических явлений, происходящих в оптических средах под воздействием лазерного излучения (пробой, генерация звука). Сборник представляет интерес для специалистов, работающих в областях спектроскопии, физики плазмы, измерения параметров лазерного излучения.

В сборник включены материалы третьей Вавиловской конференции, состоявшейся 19-22 июня 1973 года в научном центре Сибирского отделения АН СССР (г. Новосибирск, Академгородок). Сборник содержит статьи, излагающие результаты теоретических и экспериментальных исследований по генерации наиболее коротковолнового излучения, лазерной спектроскопии, нелинейным оптическим явлениям в газа и конденсированных средах.

Книга посвящена одному из важнейших направлений современной лазерной физики - исследованию эффектов взаимодействия ультракоротких импульсов лазерного излучения с веществом. Изложена физическая картина явлений взаимодействия ультракоротких лазерных импульсов с конденсированными средами и экспериментальные методы фемтосекундной диагностики. Приведены расчетно-теоретические модели, описывающие распространение ультракоротких лазерных импульсов в атмосфере, дан анализ их применимости. Значительное место уделяется вопросам образования филаментов в оптических средах. Приведены примеры управления пространственным положением зоны филаментации в атмосфере. Для специалистов в области квантовой оптики и лазерной физики, студентов, аспирантов и преподавателей физических факультетов университетов и технических вузов.

Приведен анализ физических процессов воздействия лазерного излучения на оптические материалы. Представлены результаты исследований физических процессов, определяющих оптическую стойкость прозрачных ИК-материалов к воздействию излучения импульсного СО2-лазера. Исследования проведены для наиболее широко применяемых кристаллов. Кроме этого, в ходе исследований установлены причины выхода из строя оптических элементов, и проведен поиск путей их реставрации. Представлены результаты исследования порога лучевой стойкости оптических кристаллов, проведен анализ морфологии повреждений. Исследованы особенности прохождения излучения импульсного СО2-лазера сверхпороговой интенсивности. Изучено влияние плазмообразования у поверхности оптического элемента. Исследовано влияние на процесс повреждения различных факторов, а именно: параметров кристаллической решетки. Полученные данные хорошо согласуются с известными теоретическими расчетами. Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических работников, студентов, аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в области создания лазерных установок.

Сборник статей-воспоминаний о первых отечественных работах в области лазерной техники и ее применений и об участниках этих работ, о формировании и развитии структур, организовывавших практическое освоение лазерных технологий. Сборник иллюстрирован фотографиями из частных архивов авторов.

Изложена физика газового разряда, основа физики плазмы мощных газовых лазеров. Авторы - крупнейшие специалисты США по физике плазмы и квантовой радиофизике. Для специалистов в области физики плазмы и квантовой радиофизики. Может быть использована студентами и аспирантами физических, химических и инженерно-физических вузов.

Оптика аэрозольных частиц является одним из разделов современной атмосферной оптики. Актуальность данного направления обусловлена широким использованием мощных лазерных источников в устройствах оптической связи, навигации, лазерного мониторинга природных и техногенных сред. Большой раздел данного направления связан с изучением взаимодействия света с капельным аэрозолем. Сферическая микрочастица может выступать в роли высокодобротного оптического резонатора, который обладает уникальной способностью концентрировать в своем объеме энергию излучения, многократно понижая энергетические пороги проявления различных нелинейных явлений. Оптические элементы на основе микросфер, совмещая в себе резонансные и нелинейные свойства, выгодно отличаются от традиционных устройств бегущей волны удобствам согласования с внешними цепями, простотой реализации. Микрочастицы являются также весьма перспективными объектами ряда современных технологий, как Раман-спектроскопия, оптоэлектроника, нанофотоника.

В книге излагаются сведения о теоретических и физических основах оптико-электронных приборов и методах их расчета. Рассматриваются основные законы излучения, характеристики источников излучения. Излагаются сведения об оптических системах приборов. Приводятся методы расчета характеристик источников и приемников излучения, прозрачности атмосферы, параметров оптико-электронных приборов с учетом ослабления излучения в атмосфере и влияния фонов. Даются рекомендации для обоснования оптимальных в рассматриваемых условиях приемников излучения. Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и проектированием оптико-электронных приборов. Она будет полезна также студентам вузов, специализирующимся в этой области.

Многократно издававшееся руководство профессора В. Демтрёдера «Лазерная спектроскопия» широко известно во всем мире, как уникальное издание, полная энциклопедия лазерной спектроскопии. При кардинальной переработке учебника для четвёртого двухтомного издания автор существенно обогатил его новыми достижениями в таких областях, как спектроскопия с помощью коротких и ультракоротких лазерных импульсов, спектроскопия высокого разрешения с помощью перестраиваемых лазеров, спектроскопия одиночных частиц, лазерное охлаждение и лазерные ловушки, новые метрологические возможности, возникшие с появлением фемтосекундной техники, новые типы полупроводниковых лазеров и многое другое. Книга будет востребована как студентами и преподавателями, так и научными работниками, чьи интересы связаны с оптикой, лазерной физикой и спектроскопией.

В монографии излагается теория многомодового режима генерации, основанного на сильном вырождении собственных колебаний резонатора. Вычисляются характеристики многомодового излучения, связанные с поперечной структурой электромагнитного поля, в оптических резонаторах наиболее распространенных типов. Рассматриваются различные приложения метода сильно выраженных колебаний. Основные результаты теории находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными. Книга рассчитана на научных работников и инженеров, преподавателей вузов, а также аспирантов и студентов, специализирующихся в области квантовой электроники.

Анализируется современное состояние исследований конденсированных сред, проводимых с помощью когерентного рэлеевского рассеяния мессбаурэвского излучения. Эта перспективная экспериметальная техника сочетает достоинства дифракционных методов с уникальным энергетическим разрешением эффекта Мессбауэра (10~8 - 10~9 эВ). Основное внимание уделяется изучению динамики решетки и низкочастотным возбуждениям вблизи фазовых переходов в монокристаллах, исследованию ближнего порядка в жидкостях и аморфных материалах, полимерам и биологическим объектам. Рассматривается неупругое рассеяние мессбауэровского излучения с малыми передачами энергии, в том числе в системах с интенсивной диффузией. Обсуждаются различные варианты нестандартных применений мессбауэровской дифракционной методики.

Монография посвящена современному состоянию исследований по проблеме создания гамма-лазеров. Рассмотрены пути создания гамма-лазеров, возникновение проблемы и различные её аспекты, гамма лазеры на долгоживущих, короткоживущих изомерах, комбинационный газер, немессбауровские газеры: космический газер с доплеровским уширением, газеры на индуцированной аннигиляции позитрония. Изложены особенности кинетики гамма-генерации, система квазиклассических уравнений газера, кинетика излучения газера в режиме спонтанного сверхизлучения и вопрос о влиянии теплового расширения на условия генерации. Дан прогноз и описаны возможные применения газеров. Для специалистов и научных работников, интересующихся последними достижениями в области гамма-оптики, физики лазеров и конденсированных сред.

Приводится анализ и обобщение экспериментальных и теоретических исследований физических основ явлений самофокусировки и филаментации фемтосекудных лазерных импульсов в воздухе. Представлены результаты лабораторных и натурных экспериментов, теоретические модели, а также данные численных расчетов в сравнении с экспериментами. Рассмотрены экспериментальные и теоретические аспекты филаментации в конденсированных оптических средах, моделирующих распространение мощного фемтосекундного лазерного излучения в атмосфере. Обсуждаются различные приложения явления филаментации в воздухе в атмосферно-оптических задачах: зондирование аэрозоля суперконтинуальным излучением, спектроскопия лазерно-индуцированного пробоя растительного покрова, механических мишеней. Книга предназначена для научных работников, аспирантов и студентов, интересующихся проблемами атмосферной и нелинейной оптики, лазерной физики, а также их приложениями.