В монографии представлены анализ и обобщение результатов комплексных исследований физических основ взаимодействия мощных ультракоротких лазерных импульсов с веществом атмосферы и изучения количественных проявлений эффектов, сопровождающих их распространение в атмосфере. Рассмотрены такие эффекты взаимодействия, как самофокусировка и филаментация лазерных пучков, генерация суперконтинуального свечения, неупругое рассеяние света на частицах жидкокапельного аэрозоля, воздействие лазерных импульсов на вещество. Представлены результаты лабораторных и натурных экспериментов, теоретические модели и результаты проведенных численных расчетов в сравнении с эмпирическими данными. Книга предназначена для широкого круга исследователей, аспирантов и студентов вузов, специализирующихся по оптике и физике атмосферы и нелинейной оптике, и будет полезна разработчикам лазерных технологических и оптико-локационных систем.

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.

Популярно рассказано о роли лазеров в современном мире, о достигнутых успехах лазерной техники и надеждах, которые связывают с ее развитием. Рассмотрены различные применения лазеров: для обработки материалов, в медицине, локации, измерительной технике, системах связи, для обработки и хранения информации, в системах контроля, для разделения изотопов, решения проблемы управляемого термоядерного синтеза. Кроме того, изложены основы физики работы лазера и управления лазерным излучением, новые направления современной оптики (голография, нелинейная оптика, волоконная оптика, адаптивная отика); приведены исторические сведения и даны многочисленные примеры отечественных лазеров и лазерных установок. Для школьников, преподавателей, студентов, лекторов.

В учебном пособии рассмотрены природа и характеристики атмосферного электричества, его взаимосвязь с оптическими явлениями и атмосферным аэрозолем. Представлены основные механизмы взаимодействия электромагнитного излучения оптического диапазона с дисперсной средой. Обобщены результаты экспериментов, в которых изучались электрооптические явления при распространении оптического излучения в аэрозольной атмосфере, электрооптические явления, обусловленные сильными электрическими полями, включая разряды в средней атмосфере, а также опосредованное воздействие атмосферного электричества на жесткое УФИ. Рассмотрены возможности зондирования электрических параметров атмосферы на их основе.Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениями подготовки бакалавров и магистров "Оптотехника", "Лазерная техника и лазерные технологии", а также по специальности "Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения". Представляет интерес для аспирантов, молодых ученых и специалистов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере.

В последнее время большое внимание уделяется применению лазеров для создания и нагрева плазмы, разрабатываются конкретные схемы постановки термоядерных экспериментов с использованием лазеров, рассматриваются вопросы взаимодействия сверхмощного лазерного излучения с веществом.Представленные в сборнике работы отражают состояние исследований в этой быстро развивающейся области и будут, без сомнения, интересны широкому кругу специалистов, занимающихся созданием и применением лазеров, диагностикой плазмы, взаимодействием излучения с веществом. Сборник заинтересует также специалистов в области физики плазмы, исследующих удержание плазмы в магнитных ловушках разных типов.

В монографии последовательно и подробно рассмотрены основные принципы и многочисленные приложения кинетической теории лазеров. Формулируется феноменологическая теория квантовых диссипативных систем. Дается вывод кинетических уравнений для лазера и условий их применимости. Проводится общее рассмотрение стационарной генерации при квазиравновесном состоянии активной среды. Исследуются основные случаи нарушения квазиравновесия. На основе метода стационарных нормальных колебаний рассматривается ширина линии моды. Результаты общей теории прилагаются к системе люминесцирующих центров. Исследуется проблема устойчивости стационарного режима. Строится теория гигантских импульсов при активной модуляции добротности. Рассматривается генерация лазерного излучения на комбинационном рассеянии (вынужденное комбинационное рассеяние). Проводится исследование генерации на всех основных фотопереходах в полупроводниках. Исследуется роль экситонов в полупроводниковом лазере и генерация на различных непрямых экситонных переходах. Изучается влияние квантующего магнитного поля на генерацию в полупроводниках. Таблиц - 1, рисунков - 50, библиография - 171 название.

В книге рассмотрены различные вопросы квантовой теории излучения атомов и молекул применительно к элементарным процессам, происходящим в лазерах. Изложена теория спонтанного излучения в средах со спектральными особенностями. Проанализирован процесс переноса возбуждения от атома к атому через поле излучения и проведен анализ квантового состояния поля излучения лазера.Книга рассчитана на научных работников, занимающихся вопросами квантовой теории излучения, специалистов в области квантовой электроники.

Прогресс в создании мощных лазеров и перспективы их широкого использования в геофизике, метеорологии и атмосферной оптике потребовали исследований распространения лазерного излучения в турбулентной атмосфере и теплового самовзаимодействия мощных лазерных пучков. Именно этой важной в научном и практическом отношениях проблеме посвящена предлагаемая книга, написанная американскими и советскими авторами.Для специалистов по распространению электромагнитного излучения в атмосфере, атмосферной оптике, геофизиков, метеорологов, а также разработчиков лазерных систем.

Книга посвящена проблемам использования адаптивной оптики для астрономических приложений. В основе лежат оригинальные работы авторов по исследованию адаптивной фазовой коррекции турбулентных искажений оптических изображений, формируемых астрономическими телескопами при использовании искусственного опорного источника - лазерной опорной звезды. Для научных сотрудников, специализирующихся в области атмосферной адаптивной оптики, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В книге дан обзор результатов исследований, проведенных сотрудниками ИЛФИ РФЯЦ-ВНИИЭФ, за период 1956-2003 гг. Описаны способы получения экстремально высоких температуры, плотности и давления. Представлены мощные импульсные, импульсно-периодические и непрерывные лазеры, созданные для этих целей. Особое внимание уделено моноимпульсным установкам «Искра-4», «Искра-5». Книга может быть полезна специалистам, изучающим поведение вещества при высоких давлениях и температурах и физические основы работы мощных лазеров.

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.

В учебном пособии последовательно описаны электрические свойства систем, природа и характеристики атмосферного электричества, атмосферного аэрозоля. Приведены понятия взаимодействия электромагнитного излучения с дисперсной средой. Основное внимание уделено электрофизическим свойствам частиц, а также исследованию двойного электрического слоя. Обобщены результаты экспериментов, в которых изучались электрооптические явления при распространении оптического излучения в аэрозольной атмосфере. Учебное пособие полезно для студентов и аспирантов физических, а также других факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере.

В книге «Теория турбулентной плазмы» систематически излагаются основные физические представления о турбулентности плазмы и методах ее списания. Особое внимание уделяется проблемам спектров стационарной турбулентности и неустойчивостям, приводящим к возбуждению турбулентности. В книге рассмотрен широкий круг вопросов, связанных с турбулентным нагревом, стохастическим ускорением, спектрами быстрых частиц, ускоренных турбулентными пульсациями, прохождением электромагнитных волн через турбулентную плазму, излучением и низкочастотными электромагнитными свойствами турбулентной плазмы.