Квантовая теория лазеров
Вопросы к экзамену:
1. Теоретические методы описания квантовых систем. Картина Гейзенберга. Картина Шрёдингера. Формализм матрицы плотности. Диагональное представление Глаубера. Представление взаимодействия.
2. Затухание квантового осциллятора в представлении Гейзенберга.
3. Затухание квантового осциллятора в представлении матрицы плотности.
4. Затухание квантового осциллятора в представлении Глаубера.
5. Условная вероятность и расчет разновременных средних.
6. Возбуждение квантового осциллятора.
7. Гамильтониан минимальной системы в квантовой теории лазера. Марковские процессы.
8. Атомная матрица плотности.
9. Построение кинетического уравнения для матрицы плотности одномодовой генерации – общая стратегия.
10. Случайное и регулярное возбуждение активных атомов.
11. Расчет одноатомного супероператора s.
12. Основное лазерное уравнение в представлении Глаубера.
13. Приближение малых флуктуаций числа фотонов для основного лазерного уравнения в представлении Глаубера.
14. Фотодетектирование и статистика фотонов.
15. Группировка и антигруппировка фотонов. Корреляционная функция второго порядка. Регулярный поток фотонов – методы создания.
16. Анализ фотонных флуктуаций. Параметр Манделя в представлении Глаубера. Фазовые флуктуации.
17. Фотонные двухточечные корреляционные функции.
18. Прямое фотодетектирование. Спектр флуктуаций фототока.
19. Квантовое одномодовое поле внутри объема в форме параллелепипеда. Коммутационные соотношения.
20. Уравнение Гейзенберга для поля в пустом резонаторе.
21. Многоатомная среда. Коллективные переменные. Коммутационные соотношения. Свободный гамильтониан.
22. Дипольное взаимодействие поля со средой.
23. Построение уравнений Гейзенберга без учета процессов затухания и возбуждения.
24. Флуктуационно-диссипационная теорема. Затухание внутрирезонаторного лазерного поля. Ланжевеновские источники.
25. Релаксационные процессы в лазерной среде. Расчет коэффициентов диффузии.
26. Накачка атомной среды и расчет связанных с ней источников шума.
27. Переход к с-числовому представлению.
28. Адиабатические приближения. Уравнение лазерной генерации в адиабатическом приближении.
29. Уравнения для числа фотонов и фазы. Линеаризация. Спектр флуктуаций числа фотонов – условия наблюдения субпуассоновской статистики.
2. Затухание квантового осциллятора в представлении Гейзенберга.
3. Затухание квантового осциллятора в представлении матрицы плотности.
4. Затухание квантового осциллятора в представлении Глаубера.
5. Условная вероятность и расчет разновременных средних.
6. Возбуждение квантового осциллятора.
7. Гамильтониан минимальной системы в квантовой теории лазера. Марковские процессы.
8. Атомная матрица плотности.
9. Построение кинетического уравнения для матрицы плотности одномодовой генерации – общая стратегия.
10. Случайное и регулярное возбуждение активных атомов.
11. Расчет одноатомного супероператора s.
12. Основное лазерное уравнение в представлении Глаубера.
13. Приближение малых флуктуаций числа фотонов для основного лазерного уравнения в представлении Глаубера.
14. Фотодетектирование и статистика фотонов.
15. Группировка и антигруппировка фотонов. Корреляционная функция второго порядка. Регулярный поток фотонов – методы создания.
16. Анализ фотонных флуктуаций. Параметр Манделя в представлении Глаубера. Фазовые флуктуации.
17. Фотонные двухточечные корреляционные функции.
18. Прямое фотодетектирование. Спектр флуктуаций фототока.
19. Квантовое одномодовое поле внутри объема в форме параллелепипеда. Коммутационные соотношения.
20. Уравнение Гейзенберга для поля в пустом резонаторе.
21. Многоатомная среда. Коллективные переменные. Коммутационные соотношения. Свободный гамильтониан.
22. Дипольное взаимодействие поля со средой.
23. Построение уравнений Гейзенберга без учета процессов затухания и возбуждения.
24. Флуктуационно-диссипационная теорема. Затухание внутрирезонаторного лазерного поля. Ланжевеновские источники.
25. Релаксационные процессы в лазерной среде. Расчет коэффициентов диффузии.
26. Накачка атомной среды и расчет связанных с ней источников шума.
27. Переход к с-числовому представлению.
28. Адиабатические приближения. Уравнение лазерной генерации в адиабатическом приближении.
29. Уравнения для числа фотонов и фазы. Линеаризация. Спектр флуктуаций числа фотонов – условия наблюдения субпуассоновской статистики.
