Ла́зер, или опти́ческий ква́нтовый генера́тор — это устройство, преобразующее энергию накачки в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.
Ла́зер — квантовый генератор, источник когерентного монохроматического электромагнитного излучения оптического диапазона. Обычно состоит из трёх основных элементов:
- Источник энергии.
- Рабочее тело лазера.
- Система зеркал.
Ма́зер — квантовый генератор, излучающий когерентные электромагнитные волны сантиметрового диапазона (микроволны). Его название — сокращение фразы «Усиление микроволн с помощью вынужденного излучения» — было предложено в 1954 году американцем Ч. Таунсом, одним из его создателей. Кроме Таунса к открытию непосредственного принципа работы квантового генератора причастны советские учёные А. М. Прохоров, Н. Г. Басов, а также американцы Дж. Вебер, Д. Гордон и Г. Цейгер. В 1964 году Прохорову, Басову и Таунсу была присуждена Нобелевская премия по физике «за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию осцилляторов и усилителей, основанных на принципе лазера — мазера».
Инверсия электронных населённостей — одно из фундаментальных понятий физики и статистической механики, используемое для описания принципов функционирования лазеров.
Люминесце́нция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.
Алекса́ндр Миха́йлович Про́хоров — советский и российский физик, один из основоположников важнейшего направления современной физики — квантовой электроники, лауреат Нобелевской премии по физике за 1964 год, один из изобретателей лазерных технологий. Академик АН СССР (1966). Дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской (1959), Государственной премии СССР (1980) и Государственной премии Российской Федерации (1998).
Никола́й Генна́диевич Ба́сов — советский и российский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1964), Ленинской премии (1959) и Государственной премии СССР (1989). Дважды Герой Социалистического Труда. Внёс значительный вклад в развитие квантовой электроники и создание лазерных установок. Создатель микроволнового аммиачного генератора — мазера.
Лазер с ядерной накачкой — это лазерное устройство, возбуждение активной среды которого происходит за счёт ионизирующего излучения от ядерных реакций. Длина волны излучения такого устройства может быть от дальнего ИК-диапазона до рентгеновского. Одним из таких лазеров является рентгеновский лазер с ядерной накачкой, основная энергия лазерного излучения которого генерируется в рентгеновском диапазоне электромагнитного излучения. Существующие рентгеновские лазеры приводятся в действие различными способами, основными из которых являются ядерный либо термоядерный взрыв, инверсное излучение возбуждённых плазменных сред, излучение возбуждённых твердотельных сред либо синхротронное излучение пучка электронов при пролёте через область переменного магнитного поля (FEL-лазер).
Валенти́н Алекса́ндрович Фабрика́нт — советский физик, доктор физико-математических наук (1939), действительный член АПН СССР (1968). Лауреат Сталинской премии.
Серге́й Алекса́ндрович Ахма́нов — советский физик, один из основателей нелинейной оптики. Доктор физико-математических наук, профессор. Заслуженный деятель науки РСФСР.
Станда́рт частоты́ — высокостабильный по частоте источник электромагнитных сигналов. Стандарты частоты используются в качестве вторичных или рабочих эталонов в метрологических измерениях, а также при производстве высокоточных средств измерений частоты и времени, в радионавигации, радиоастрономии и в других сферах.
Чарлз Хард Та́унс — американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1964).
Вы́нужденное излуче́ние, индуци́рованное излучение — генерация нового фотона при переходе квантовой системы между двумя состояниями под воздействием индуцирующего фотона, энергия которого равна разности энергий этих состояний. Созданный фотон имеет ту же энергию, импульс, поляризацию, а также направление распространения, что и индуцирующий фотон. Оба фотона являются когерентными.
Бори́с Ива́нович Степа́нов — советский физик, академик АН БССР (1953). Заслуженный деятель науки БССР (1967). Один из основателей белорусской школы физики.
Квантовая электроника — область физики, изучающая методы усиления и генерации электромагнитного излучения, основанные на использовании явления вынужденного излучения в неравновесных квантовых системах, а также свойства получаемых таким образом усилителей и генераторов и их применение в электронных приборах.
Институт физики микроструктур РАН был создан в 1993 году на базе Отделения физики твёрдого тела Института прикладной физики РАН. Первым директором института стал С. В. Гапонов. В 2009 году ИФМ РАН возглавил профессор З. Ф. Красильник, в 2015 году — профессор В. И. Гавриленко, в 2016 году — снова З. Ф. Красильник. В 2020 году исполняющим обязанности директора вновь стал В. И. Гавриленко, а в 2021 году институт возглавил А. В. Новиков.
Гиротрон — электровакуумный СВЧ-генератор, представляющий собой разновидность мазера на циклотронном резонансе. Источником СВЧ-излучения является электронный пучок, вращающийся в сильном магнитном поле. Излучение генерируется на частоте, равной циклотронной, в резонаторе с критической частотой, близкой к генерируемой. Гиротрон был изобретён в Советском Союзе в НИРФИ в г. Горьком.
Накачка лазера — процесс перекачки энергии внешнего источника в рабочую среду лазера. Поглощённая энергия переводит атомы рабочей среды в возбуждённое состояние. Когда число атомов в возбуждённом состоянии превышает количество атомов в основном состоянии, возникает инверсия населённости. В этом состоянии начинает действовать механизм вынужденного излучения и происходит излучение лазера или же оптическое усиление. Мощность накачки должна превышать порог генерации лазера. Энергия накачки может предоставляться в виде света, электрического тока, энергии химической или ядерной реакций, тепловой или механической энергии.
Олег Николаевич Компанец — советский и российский физик-экспериментатор, выполнил пионерские работы в области лазерной спектроскопии сверхвысокого разрешения и лазерных стандартов частоты 10-микронного диапазона, а также разработал лазерные спектрометры высокого разрешения и чувствительности. Доктор физико-математических наук.
Анатолий Николаевич Ораевский — российский учёный в области динамики нелинейных систем, физики лазеров, лазерной химии, сверхпроводимости и когерентных состояний Бозе-частиц, доктор физико-математических наук, профессор, лауреат Ленинской премии.