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.

Данная монография подготовлена в память о С. И. Яковленко, который вместе с Л. И. Гудзенко являлся идеологом плазменных лазеров. Приведены основные понятия лазерной физики, а также показаны отличия между газовыми и плазменными лазерами. Описаны лазеры на эксимерных и эксиплексных молекулах. Дан краткий обзор развития эксимерных и эксиплексных лазеров, на инертных газах и галогенидах инертных газов. Рассмотрены основные кинетические процессы, определяющие работу данных лазеров, отмечены особенности наиболее широко используемых лазеров. Обсуждаются проблемы, возникающие при их моделировании. Подробно описан способ накачки различных электроразрядных лазеров с использованием индуктивных накопителей энергии. Приведены конструкции систем накачки и параметры излучения лазеров УФ, видимого и ИК диапазонов. Представлены данные о лазерах, в которых для накачки используется объемный (диффузный) разряд, формируемый за счет убегающих электронов. Книга адресована научным сотрудникам, студентам, аспирантам, преподавателям вузов,инженерно-техническим работникам. Она будет полезна тем, кто имеет дело с исследованием и применением газовых и плазменных лазеров.

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.

Систематизированы физические принципы функционирования и особенности приборных характеристик современных полупроводниковых лазеров, использующих в качестве активной области полупроводниковые наноструктуры — квантовые ямы и массивы квантовых точек, затронуты технологические аспекты изготовления подобных лазеров, обобщены основные экспериментальные результаты в этой области. Издание адресовано студентам магистратуры технических вузов и аспирантам научных специальностей, связанных с лазерной физикой, приборами оптоэлектроники, физикой полупроводников, полупроводниковыми материалами, гетероструктурами и приборами на их основе.