Под проблемой томографии в книге понимается задача определения внутреннего строения среды по результатам прохождения через нее радиационного излучения. Хотя теоретические выводы относятся к различным видам излучения, при интерпретации результатов в основном имеются в виду потоки фотонов различных энергий.В качестве математической модели реального процесса взято линейное стационарное интегродифференциальное уравнение переноса, иногда называемое уравнением Больцмана. Изучается достаточно общая форма этого уравнения, а также его моноэнергетический вариант.Задачи томографии рассматриваются как неклассические задачи для уравнений переноса. Доказан ряд теорем единственности, построены и оттестированы новые алгоритмы. В моноэнергетическом случае введены такие понятия, как индикатор неоднородности, мера видимости, невидимые и плоховидимые среды при их радиологии. Указаны реальные прототипы плоховидимых сред.Предназначена для специалистов в теории переноса и томографии, а также для аспирантов и студентов, избравших соответствующую специализацию.

Книга содержит справочные таблицы физических величин, используемых при рентгеноспектральном анализе и работах по рентгеновской спектроскопии. Даны коэффициенты ослабления в интервале длин волн 0,1-250 А для основных линий всех элементов во всех поглощающих элементах, длины волн и энергии фотонов всех линий рентгеновского спектра для всех элементов, энергии, ширины и выходы флуоресценции уровней, сечения рассеяния, длины волн всех линий рентгеновского спектра в порядке возрастания значений и соответствующие им углы дифракции и их синусы для многих кристаллов-анализаторов, функции интенсивности для энергий электронов от 10 до 50 кэВ и углов скольжения их 60 и 90, а также ряд других таблиц.

В книге рассмотрены современные теоретические методы фемтосекундной оптики, излагаются физические принципы функционирования фемтосекундных лазеров с длительностью импульсов излучения порядка 10~13-10~14 секунды, а также применения таких лазеров для изучения быстропротекающих и случайных процессов в аморфных средах при высоких температурах, для поиска перспективных носителей информации оптических процессоров и хладагентов твердотельных оптических рефрижераторов, для использования фемтосекундных импульсов в устройствах квантового счета. Значительное место уделяется основам фемтосекундной эхо-спектроскопии неупорядоченных молекулярных твердотельных сред. Для специалистов в области когерентной и квантовой оптики. Может служить учебным пособием для чтения лекций по одноименному курсу студентам, магистрантам и аспирантам физических факультетов государственных университетов и технических вузов, специализирующихся в подготовке специалистов по современным лазерным и информационным технологиям.

В монографии описаны методы решения задач дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах, разработанные на основе теоретических исследований, математического моделирования и анализа формирования электромагнитных полей объектами с характерными угловыми параметрами и геометрическими сингулярностями (вершинами, ребрами). Предложен математический аппарат для решения нестационарной задачи дифракции электромагнитных волн на сложной конической поверхности с продольными щелями без априорных ограничений на геометрические размеры структуры. В результате апробации моделей получена достоверная информация об особенностях, закономерностях и физической природе эффектов, которые появляются при дифракции электромагнитных волн на сложных незамкнутых конических поверхностях. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся задачами дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах.

В книге изучается дифракция акустических и электромагнитных волн на телах, больших по сравнению с длиной волны. Развитая в ней асимптотическая теория может быть полезна при решении разнообразных дифракционных задач, возникающих, например, в таких областях техники, как проектирование микроволновых антенн, конструирование акустических барьеров для снижения уровня шумов, мобильная и спутниковая радиосвязь, стелс-технология по созданию объектов, невидимых для радаров и сонаров. Для научных сотрудников, преподавателей вузов, аспирантов и студентов старших курсов, изучающих дифракционные явления в таких дисциплинах, как акустика, оптика, радиофизика, математическая физика и т. д.

Книга посвящена описанию когерентных нелинейных оптических явлений, возникающих при взаимодействии интенсивных лазерных импульсов с пространственно периодической резонансной средой, или резонансным фотонным кристаллом. Изложена теория нелинейной динамической брэгговской дифракции, рассмотрена динамика формирования, распространения и взаимодействия точных и возмущенных брэгговских солитонов в таких структурах. Подробно также описаны различные механизмы повышения эффективности трехволнового параметрического взаимодействия в фотонных кристаллах с квадратичной нелинейностью. Книга будет полезна физикам-теоретикам и экспериментаторам, работающим в области нелинейной оптики и лазерной физики, а также преподавателям, аспирантам и студентам при изучении этих дисциплин.

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.

Монография написана интернациональным коллективом авторов — ведущими специалистами в области квантовой оптики. Книга содержит наиболее важные результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученных в рамках общеевропейского проекта QUANTIM. Квантовое изображение — новая область квантовой оптики, в которой исследуются предельные характеристики оптического изображения, допускаемые квантовой механикой. Книга посвящена главным образом преобразованию оптического изображения в различных нелинейно-оптических схемах с использованием квантовых особенностей излучения от параметрических источников света. В ней рассмотрены вопросы формирования оптического изображения, его обработки и детектирования с чувствительностью и разрешением, превышающими пределы классического изображения; обсуждаются аспекты квантовых флуктуации в пространственных солитонах, орбитальный угловой момент света и его применение в оптической связи. Книга предназначена специалистам, работающим в области оптики и информатики и интересующимся квантовыми аспектами. Она будет полезна аспирантам и студентам старших курсов соответствующих специальностей.

В монографии излагаются физические принципы формирования оптических когерентных переходных процессов в газах и примесных твердотельных образцах. Основное внимание уделено явлению фотонного эха и оптической эхо-спектроскопии. Подавляющая часть книги посвящена когерентной оптической спектроскопии газовых сред. В последней главе монографии, посвященной эхо-спектроскопии примесных твердотельных материалов, показано различие между методами когерентной спектроскопии газовых и твердотельных сред. Существенное внимание уделено разработкам оптических эхо-процессоров, в том числе квантовых. Монография может служить учебным пособием для студентов и магистрантов физических факультетов государственных университетов. Она также предназначена широкому кругу специалистов и аспирантов в области когерентной оптики и квантовой электроники.

Книга посвящена теории и практическому применению новых оптических методов, основанных на пятнистой структуре (спекл-структуре) изображений, получаемых в когерентном свете. Такие методы открывают новые возможности в отношении измерения смещений, деформаций, вибраций, определения формы и качества диффузных объектов, обработки изображений. Рассчитана на широкий круг научных работников и специалистов, занимающихся проблемами когерентной оптики и применяющих лазерные методы в научных исследованиях.

Рассмотрены основные свойства электромагнитных волн, законы их распространения, отражения и преломления, законы кристаллооптики, электронная теория дисперсии, физические эффекты, используемые для преобразования оптического излучения, законы распространения электромагнитных волн через световоды, основные компоненты устройств интегральной оптики, а также оптика движущихся тел. Вопросы распространения света через волноведущие среды рассмотрены с использованием результатов теории связанных мод, представленной в приложении пособия. Приведены конкретные примеры практической реализации рассматриваемых законов и эффектов. Для студентов высших учебных заведений.

Пособие содержит описание лекционных демонстраций по основным и принципиально важным оптическим явлениям в диапазоне СВЧ (λ=3,2см). Демонстрационные опыты включают учебные исследования свойств электромагнитных волн и охватывают все основные разделы волновой оптики: интерференцию, дифракцию, поляризацию и дисперсию. Большое внимание уделяется моделированию кристаллооптических явлений и иллюстрации основных методов и принципов рентгеноструктурного анализа. Описание каждой демонстрации помимо рассмотрения физического явления включает рекомендации по методике и технике лекционного эксперимента. Даются указания по изготовлению необходимого учебного оборудования. Для преподавателей физики университетов, институтов и техникумов, работников физических кабинетов, студентов физических специальностей, учителей средних школ.

Книга посвящена различным аспектам взаимодействия поляризованного света со спинами. Рассматриваются некоторые физические явления, обусловленные дискретностью световых пучков и спиновых систем, чем и объясняется название книги. В достаточно популярной форме излагаются базовые представления магнитооптики и спектроскопии парамагнетиков. Наряду с "пассивной" оптикой спиновых систем, нацеленной на диагностику их состояния и их динамики, рассмотрены вопросы нелинейной оптики.

В монографии приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований теплового самовоздействия излучения в гетерогенных средах. Предназначена для научных работников, специализирующихся в области физики взаимодействия излучения с веществом, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

В сборнике приведены научные результаты по физической оптике, оптике наноструктур, математике. Результаты научных исследований могут быть использованы при разработке новых оптических и электронных приборов. Материалы сборника предназначены для инженеров, научных сотрудников, докторантов, аспирантов и студентов старших курсов.

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.

В настоящей книге ставится задача систематизации методов композиции различных оптических систем. Рассмотрены вопросы рационального выбора исходных конструктивных оптических систем, основанного на сочетании оптических элементов и узлов с известными свойствами. Даются основные теоретические сведения из геометрической оптики применительно к большим полям зрения и апертурам, описываются свойства отдельных элементов и узлов. Представлен краткий обзор исторических этапов развития оптических систем. Приводятся примеры композиции оптических систем различного назначения. Книга предназначена для инженеров, занимающихся разработкой и расчетом оптических приборов; может быть полезна преподавателям и студентам оптико-механических специальностей вузов.

Коллективная монография «Оптическая спектроскопия и стандарты частоты» представляет цикл работ, выполненных в рамках одноименной программы ОФН РАН в ведущих научных организациях России. Первый том монографии «Оптическая спектроскопия и стандарты частоты. Молекулярная спектроскопия» выпущен в Издательстве ИОА СО РАН в 2004 г. Второй том монографии включает атомную и молекулярную спектроскопию, третий том объединяет исследования по спектроскопии твердого тела, лазерам и стандартам частоты. Во втором томе монографии представлены экспериментальные и теоретические исследования по лазерной спектроскопии атомов и молекул, по теории внутри- и межмолекулярных взаимодействий. Он включает такие новые направления, как поляризационная эхоспектроскопия, лазерное охлаждение атомов рубидия в магнитооптических ловушках. Монография содержит обширный и информативный материал по оптической спектроскопии, основанный на современных подходах и новых идеях. Для специалистов в области оптической спектроскопии, лазерной физики, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В учебном пособии рассмотрены основные понятия и законы геометрической оптики, знание которых необходимо для понимания работы и эксплуатации оптических систем. В книге изложены основные принципы построения и особенности проектирования оптических систем различного назначения. В качестве примеров приведены описания широко используемых на практике телескопов, микроскопов, фотографических осветительных и проекционных систем. Весь порядок изложения предлагаемого материала определяется теми этапами, которые последовательно проходит разработчик при проектировании оптических систем: от формулировки задачи до ее практической реализации в виде натурного образца с дальнейшим исследованием его возможностей. Книга предназначена для студентов и молодых специалистов, специализирующихся в области оптического приборостроения, но может быть полезна и широкому кругу научных и инженерно-технических работников.

Коллективная монография «Оптическая спектроскопия и стандарты частоты. Молекулярная спектроскопия» является первой в планируемой серии книг, посвященных новым направлениям в оптической спектроскопии. Ее издание — это результат интенсивных исследований, которые были выполнены в спектроскопических центрах Новосибирска, Москвы и Томска в рамках программы РАН «Оптическая спектроскопия и стандарты частоты». В монографии представлены экспериментальные и теоретические исследования по лазерной спектроскопии, теории молекулярных спектров и межмолекулярных взаимодействий, а также работы, связанные с развитием современной экспериментальной техники, спектроскопических баз данных, с созданием аналитической аппаратуры и оптических стандартов частоты. Книга содержит обширный материал по молекулярной спектроскопии, основанный на современных подходах и новых идеях. Для специалистов в области спектроскопии и лазерной физики, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

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 книге приводится краткое изложение физических основ полупроводниковой электроники, необходимых для анализа рабочих процессов в оптоэлектронных устройствах и системах различного назначения. Рассмотрены физико-технологические, материаловедческие, оптико-физические, схемотехнические и системные аспекты многоуровневого проектирования широкого спектра оптоэлектронных устройств и интегральных оптоэлектронных систем обработки, передачи и отображения информации, а также рассмотрены традиционные и новые области применения оптоэлектронных устройств и приборов в системах связи, силовой электроники, высокоэнергетичной фотоэлектроники.

Учебное пособие посвящено основам поляризационной оптики - новому направлению оптики, которое сформировалось в последнее время благодаря бурному развитию поляризационно-оптических приборов и применению поляризованного света в технике, биологии и медицине. Излагаются основные методы поляризационного анализа, которые позволяют решать задачи трансформации состояния поляризации анизотропным оптическим трактом с учетом деполяризующих факторов, а также определять поляризационные характеристики оптических резонаторов. Подробно описаны поляризаторы, фазовые пластинки, оптические вращатели, компенсаторы и другие поляризационные устройства. Книга содержит множество примеров, имеющих прикладное значение. Впервые подробно рассмотрены поляризационные аберрации излучения.

В пособии описывается развитие новых нелинейных оптоволоконных технологий — микроструктурированные и дырчатые волноводы, волноводы с использованием фотонных кристаллов, а также новейшие приборы — оптоволоконные усилители, интерферометры, лазеры. Отдельные главы посвящены приложениям нелинейной спектроскопии (процесс перестройки длины волны лазера, оптическая томография и метрология частоты), квантовой криптографии и квантовым средствам связи. Книга предназначена для студентов, обучающихся по техническим направлениям подготовки, а также аспирантам и исследователям, работающим в области оптических средств связи и квантовой информации, инженерам, разрабатывающим новейшие оптические приборы, связанные с оптоволоконными усилителями и лазерами.

Представлена методология проектирования оптики адаптивных угломерных приборов (угломеров). Такие приборы обладают свойством самоприспособления: при нарушении их геометрической схемы точность прибора не ухудшается. Изложена методика математического моделирования нарушения геометрической схемы адаптивных угломеров, описаны нерас-страиваемые, самокалибрующиеся и комбинированные оптические системы указанных приборов. Для специалистов, занимающихся разработкой оптико-электронных приборов и их оптических систем. Может быть полезна также студентам вузов соответствующих специальностей.

В книге изложены физические, технические и расчетно-теоретические вопросы проектирования устройств и систем адаптивной оптики в импульсных мощных лазерных установках. Интерес к данной теме вызван поистине бумом создания импульсных мощных лазерных установок и приобретающей четкие очертания перспективой создания термоядерной электростанции на основе таких лазеров. Синтез идей адаптивной оптики в сочетании с анализом особенностей функционирования многопроходных импульсных лазеров позволяет создать системы, многократно повышающие характеристики этих лазеров. Оптимизация всех элементов системы, включая лазер, производится с позиции пространственной фильтрации лазерного излучения. Приведено описание более чем двадцатилетнего развития данного направления и освещены его перспективы. Книга предназначена для научных и инженерных работников в области электроники, оптики и точного приборостроения.

Рассмотрены особенности распространения волнового излучения при аксиконной фокусировке и формирование нерасходящихся пучков с профилем поля в виде функций Бесселя Jn(r). В поле лазерного бесселева пучка исследован оптический разряд в газах, жидкостях и на поверхности твердых тел, описаны процессы образования и развития плазменного канала и его структуры. Представлены методы исследования свойств бесселевых пучков и создаваемой ими плазмы. В работе обсуждаются возможные применения бесселевых пучков и демонстрируются решения некоторых прикладных задач. Для студентов, аспирантов и научных работников, специализирующихся в области физической оптики и акустики, формирования и распространения волновых пучков, физики плазмы, лазерной диагностики плазмы и плазмоподобных сред.

Книга сочетает в себе черты монографии и учебного пособия. Описаны физические свойства кремния, представляющие интерес с точки зрения нелинейной оптики. Изложены основы феноменологического и микроскопического подходов, используемых в теории генерации оптических гармоник в кремнии. Предложена комплексная модель генерации второй гармоники на кремниевых межфазных границах, учитывающая интерференцию различных вкладов в нелинейно-оптический отклик, анизотропию среды, фотогенерацию неравновесных носителей и многое другое. Дан подробный аналитический обзор экспериментальных работ, демонстрирующий как историю развития нелинейной оптики кремния и кремниевых наноструктур, так и ее современное состояние. Для научных сотрудников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области нелинейной оптики и спектроскопии поверхности, микро- и нанотехнологии кремния.

Сравнительно новый термин «фотоника» возник по аналогии с хорошо известным термином «электроника». Это современное состояние науки о взаимодействии света и вещества и многочисленных технологических приложениях. Этот термин отражает квантовую (фотонную) природу света и включает широкий круг физических явлений, методов и устройств, используемых для генерации света, управления его свойствами, передачи, регистрации, воздействия светом на вещество и оптической диагностики материальных сред. В учебной литературе на русском языке, рассчитанной на студентов физических и технических специальностей, в настоящее время отсутствует книга, объединяющая указанный круг проблем. Данный пробел призван восполнить перевод на русский язык второго издания книги известных американских специалистов. Содержание книги охватывает оптику лучей, волн и пучков, фурье-оптику, электромагнитную теорию света, поляризационную оптику, оптику фотонных кристаллов, волноводов и резонаторов, элементы статистической и квантовой оптики, взаимодействие фотонов с атомами, лазерные усилители и лазеры, оптику полупроводников, полупроводниковые источники и приемники фотонов, акусто- и электрооптику, основы нелинейной оптики, включая оптику ультракоротких импульсов света, а также основные сведения об оптических системах связи и их элементах — оптических соединителях и переключателях. Начиная с элементарных основ оптики, авторы достаточно быстро подводят читателя к самым современным научным достижениям и техническим решениям. Математический аппарат изложен лаконично, но достаточно строго, наглядность обеспечивается большим количеством иллюстраций. Каждый раздел книги снабжен хорошо продуманным набором задач, что делает ее весьма полезной как для преподавателей, так и для самостоятельной работы студентов. Огромный объём материала, охватывающего все разделы оптики, потребовал выпустить книгу на русском языке в виде двухтомника.

Сравнительно новый термин «фотоника» возник по аналогии с хорошо известным термином «электроника». Это современное состояние науки о взаимодействии света и вещества и многочисленных технологических приложениях. Этот термин отражает квантовую (фотонную) природу света и включает широкий круг физических явлений, методов и устройств, используемых для генерации света, управления его свойствами, передачи, регистрации, воздействия светом на вещество и оптической диагностики материальных сред. В учебной литературе на русском языке, рассчитанной на студентов физических и технических специальностей, в настоящее время отсутствует книга, объединяющая указанный круг проблем. Данный пробел призван восполнить перевод на русский язык второго издания книги известных американских специалистов. Содержание книги охватывает оптику лучей, волн и пучков, фурье-оптику, электромагнитную теорию света, поляризационную оптику, оптику фотонных кристаллов, волноводов и резонаторов, элементы статистической и квантовой оптики, взаимодействие фотонов с атомами, лазерные усилители и лазеры, оптику полупроводников, полупроводниковые источники и приемники фотонов, акусто- и электрооптику, основы нелинейной оптики, включая оптику ультракоротких импульсов света, а также основные сведения об оптических системах связи и их элементах — оптических соединителях и переключателях. Начиная с элементарных основ оптики, авторы достаточно быстро подводят читателя к самым современным научным достижениям и техническим решениям. Математический аппарат изложен лаконично, но достаточно строго, наглядность обеспечивается большим количеством иллюстраций. Каждый раздел книги снабжен хорошо продуманным набором задач, что делает ее весьма полезной как для преподавателей, так и для самостоятельной работы студентов. Огромный объём материала, охватывающего все разделы оптики, потребовал выпустить книгу на русском языке в виде двухтомника.

Настоящая монография посвящена вопросам молекулярной оптики. В книге собран опыт более чем полувековой работы автора в области молекулярного рассеяния света в чистых жидкостях, растворах и жидких кристаллах. Представлены современные теоретические описания таких явлений, связанных с взаимодействием света с веществом, как молекулярная рефракция, рэлеевское и комбинационное рассеяние света, эффект Керра. Особую ценность представляет описание методов исследования этих явлений и богатый экспериментальный материал, во многом связанный с непосредственными работами автора. Книга рассчитана на широкий круг научных работников и инженеров, работающих в области физики, химии, биофизики, а также на преподавателей и студентов старших курсов, специализирующихся по указанным направлениям.