Изложены физические основы работы оптоэлектронных и нанофотонных приборов, рассмотрены основные типы излучающих, фотоприемных и индикаторных приборов, а также вопросы применения оптоэлектронных приборов в аналоговых и цифровых устройствах. Основное внимание уделено полупроводниковым оптоэлектронным приборам, устройствам и системам, предназначенным для использования в микроэлектронной и наноэлектронной аппаратуре инфокоммуникационных систем. Пособие ориентировано на студентов технических специальностей вузов телекоммуникаций и информатики, а также родственных вузов, где изучаются курсы "Физика", "Физические основы электроники", "Электроника".

В работе исследованы особенности деформирования и разрушения материала с многослойным покрытием при высокоскоростном ударном взаимодействии. Краевая динамическая задача в трехмерной постановке решается численно методом конечных элементов. Многослойное покрытие задается в расчетах явно. При моделировании механической реакции стальной подложки, ударника и подслоя покрытия из NiAlиспользуются соотношения Прандтля-Рейса и уравнение состояния в форме Ми-Грюнайзена. Поведение материала покрытия из Wo-Co описывается упруго-хрупкой моделью. Для описания разрушения материалов многослойной преграды используется критерий Хоффмана, который учитывает различную прочность на растяжение и сжатие. Показано, что наличие многослойного покрытия способствует повышению динамической прочности стальной основы. Установлено, что уменьшение проникающей способности ударника, связанное с наличием покрытия, нелинейно зависит от скорости взаимодействия.

В работе исследованы особенности локализации разрушения композита «стальная основа - боридное покрытие» при растяжении. Краевая динамическая задача в постановке плоской деформации решается численно методом конечных разностей. Криволинейная граница раздела «подложка - покрытие» соответствует экспериментально наблюдаемой и задается в расчетах явно. Определяющие соотношения учитывают упругопластическую реакцию стальной подложки с изотропным упрочнением и хрупкое разрушение покрытия. Выявлена стадийность процесса пластического течения. Показано, что локализация напряженного состояния на третьей стадии развивается в нелинейном режиме. Установлено, что место разрушения зависит от прочности покрытия.

В работе исследован процесс формирования рельефа на изначально плоской поверхности материала с покрытием при растяжении. Краевая динамическая задача механики решается численно методом конечных разностей в постановке плоской деформации. Криволинейная граница раздела «покрытие - подложка» задается в расчетах явно. Для описания механической реакции стальной основы и покрытий используются модели упругопластической среды с изотропным упрочнением и упругохрупкого разрушения. Установлена зависимость формы и амплитуды деформационного рельефа на поверхности композиции от толщины упругого и прочного пластичного покрытий с синусоидальной границей раздела «покрытие — подложка».

Численно исследовано напряженно-деформированное состояние в алюминиевых образцах с неразъемным соединением, полученным сваркой трением с перемешиванием, при растяжении и сжатии. Краевая динамическая задача решалась численно методом конечных разностей в постановке плоского деформированного состояния. Проведены расчеты на макро- и мезоуровнях. Структурная неоднородность сварного шва учитывалась явно посредством задания различия в механических свойствах материалов в различных зонах СТП соединения. На макроуровне в каждой зоне задавалась своя функция деформационного упрочнения, полученная на основе обработки экспериментальных кривых течения. На мезоуровне параметры функции упрочнения в локальных областях материала зависели от размера зерна поликристаллической структуры в соотношении Холла-Петча. Выявлена общая закономерность локализации напряженно-деформированного состояния в структурно-неоднородной среде.

Экспериментально обнаружено, что в сплавах Ni3Mn и Pd3Fe со сверхструктурой L1 2, упорядочивающихся через двухфазную область А1 + L1 2, увеличение интегральной степени дальнего атомного порядка сопровождается уменьшением углов отклонения специальных и двойниковых границ от специальных границ в модели РСУ, изменением спектра специальных границ и их средней энергии. Зависимость доли двойниковых границ сигма 3 в спектре специальных границ и средней энергии специальных границ от степени дальнего атомного порядка определяется зависимостью этих параметров от среднеквадратичного смещения атомов, от вероятности наложения зернограничной антифазной границы на плоскость границы, а также от наличия на специальных границах частиц вторых фаз.

Проведено исследование локализации пластической деформации и эволюции напряженно-деформированного состояния в образцах технического титана, поверхностно модифицированных ультразвуковой обработкой. Задача мезомеханики в постановке плоской деформации решалась численно методом конечных разностей. Структура и механические свойства композиции задавались в расчетах в соответствии с экспериментами по измерению микротвердости, механическими испытаниями на растяжение и металлографическими исследованиями. Установлены зависимости характеристик локализации пластического течения от геометрии и механических свойств поверхностных слоев, полученных ультразвуковой обработкой.

Четвертый том курса физики, широко известного у нас в стране и за рубежом. Книга написана на основе лекций, которые в течение ряда лет читались автором студентам Московского физико-технического института. Основное внимание уделено выяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий оптики, установлению границ применимости этих законов, развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи. Для студентов физических и математических факультетов университетов, физико-технических и инженерно-физических институтов, а также вузов, где физика является основной дисциплиной.

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.

Это первый опыт публичной инвентаризации научных исследований, проводимых в институтах Сибирского отделения РАН в области нанотехнологий. Показаны возможные направления исследований в данной области и перспективы их дальнейшего развития в XXI в.

Рассмотрены физические принципы генерации и взаимодействия лазерного излучения с металлооптическими материалами. Сформулированы общие требования к оптической поверхности. Показана принципиальная возможность математического моделирования конструктивных схем и термомеханического нагружения отражателей различных систем тремя типами моделей: полупространством, конечным цилиндром и пластиной. Привлекательность этих моделей обусловлена наличием точного аналитического решения задач термоупругости для указанных геометрических конфигураций. Исследовано влияние макроскопических поверхностных и приповерхностных дефектов на геометрическую стабильность оптической поверхности лазерных зеркал. Изучены механизмы структурной стабильности материалов металлооптики при термомеханическом нагружении оптической поверхности отражателей. На основе аналитического решения модельных задач термомеханики дан строгий вывод параметров стабильности металлооптических материалов для сравнительного анализа перспективности их использования в лазерных зеркалах. Монография полезна научным сотрудникам и инженерам при проектировании лазерных систем различного назначения.

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 избранных трудов известного российского ученого-физика лауреата Ленинской премии академика Владимира Ильича Таланова включает в себя основные работы, выполненные на полувековом творческом пути в науке. Книга издается по решению редакционно-издательского совета Института прикладной физики РАН к 75-летию со дня рождения В. И. Таланова и может быть полезна специалистам по физике волновых процессов в неоднородных и нелинейных средах.

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.

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.

В статье приводятся результаты совместных работ Сибирского химического комбината и Института химии нефти СО РАН по исследованию воздействия магнитной обработки на различных по составу жидкости. Показано, что при применении магнитных устройств на основе мощных постоянных магнитов "неодим-железо-бор" возможно успешное снижение скорости коррозии трубной стали и предотвращение асфальтосмолопарафиновых и солевых отложений. Приведены результаты определения параметров магнитной обработки, необходимых для достижения положительных эффектов, описаны конструкции выпускаемых магнитных устройств - скважинных и трубопроводных магнитных активаторов различных типов и размеров. Представлены их основные характеристики, а также результаты промысловых испытаний.

В монографии рассмотрены актуальные вопросы транспортировки в воздушной среде высокоинтенсивного лазерного излучения, генерирования и диагностики плазмы ВЧ-разрядов. Проанализированы плазмохимические процессы, протекающие в воздушной плазме. Особое внимание уделено практическим приложениям проведенных исследований.Книга предназначена для специалистов в области оптики атмосферы и атмосферного электричества, разработчиков лазерных и ВЧ-технологий, нетрадиционных методов передачи энергии и контроля состояния окружающей среды.

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.