Оптичні переходи різної фотонної кратності. Одно-, дво- і три фотонні процеси. Пугач І. П

Процеси дво-трьо фотонної кратності описуються з точки зору нелінійної оптики і мають місце при великій потужності випромінювання, яка зазвичайно може забезпечуватись лазером. Переходи, які супроводжуються народженням або знищенням фотонів називаються оптичними переходами. Перехід, в якому бере участь 2 або більше фотонів називається багато-фотонний. Процеси народження і знищення фотонів в такому процесі в часі розділити не можна – він відбувається як єдиний і в цьому основна відмінність n-фотонного процесу і n одно-фотонних процесів. В n-фотонному процесі може бути як спонтанне так і індуковане народження фотонів.

При розгляді багато-фотонних процесів користуються поняттями віртуальних рівнів. Віртуальний рівень – це просто математична абстракція і його не можна виявити ніяким експериментальним шляхом.

На малюнку наведені приклади дво-фотонних процесів. В усіх випадках має виконуватись закон збереження енергії, для перших двох випадків – це . Стоксове розсіяння характеризується умовами: і , антистоксове – навпаки: і .

Три-фотонні процеси принципово нічим не відрізняються. В такому випадку віртуальних рівнів буде вже 2. Три-фотонне поглинання і випромінення описується рівністю .

Стоксове і антистоксове розсіяння також виглядає аналогічно ( і відповідно).

Класичним прикладом три фотонного процесу є генерація другої гармоніки. Процес описується законами збереження імпульсу і енергії:

Білет №1. 1

1. Лазерний гіроскоп, похибки вимірювань. Пугач І. П. 1

2. Просторовий та часовий фактори існування плазми. Взаємодія електронів та іонів з нейтральними частинками. Лушкін О. Є. 5

3. Модульно-магістральні інтерфейси. Механічний, електричний та логічний стандарти CAMAC. Савенков С. М. 8

Білет №2. 10

4. Інверсія в трирівневій схемі в оптичному діапазоні. Залежність населеностей енергетичних рівнів від потужності накачки. Чотирирівнева пушпульна схема інверсії. 10

5. Оптимальна фільтрація. Принцип роботи і основні характеристики оптимальних фільтрів. Ляшенко М. І. 14

6. Термоелектронна емісія. Рівняння Річардсона-Дешмана. Вплив електричного поля на термоелектронну емісію. Лушкін О. Є. 16

Білет №3. 22

7. Лазерні рівняння для поля випромінювання і матричних елементів матриці густини. 22

8. Епітаксійне нанесення плівок. Гомо- і гетеро епітаксія. Дефекти структури. Особливості механізмів утворення плівок. Основні методи епітаксії та фізичні процеси, що їх обумовлюють. Ільченко В. В. 26

9. Принцип побудови АЦП і ЦАП. Савенков С. М. 32

Білет №4. 37

10. Ненасичений і насичений коефіцієнти підсилення активної речовини на одиницю довжини. Закон Бугера в активній речовині. Пугач І. П. 37

11. Нелінійні та активні пристрої на магнітостатичних хвилях. Нечипорук. 40

12. Методи виготовлення тонких плівок. Методи визначення структури та складу тонких плівок. Ільченко В. В. 42

Білет №5. 45

13. Стандартні інтерфейси вводу-виводу. Інтерфейс типу CENTRONICS. 45

14. Квантові парамагнітні підсилювачі резонаторного і хвилеводного типів, їх конструкції. Пугач І. П. 47

15. Активні та нелінійні пристрої на акустичних хвилях. Нечипорук О. Ю. 49

Білет №6. 54

16. Перетворення енергії магнітостатичних хвиль. Конструкції перетворювачів. Нечипорук О. Ю. 54

17. Умови стаціонарної генерації і залежність потужності генерації лазерів від параметрів резонатора. Порогові і оптимальні значення параметрів резонатора. Пугач. 57

18. Системи зв’язку з розширенням спектру. Шумоподібні сигнали. Виграш використання шумоподібних сигналів у стійкості до завад. Загородній В. 59

Білет №7. 62

19. Метод розв’язку лазерних рівнянь у нульовому і першому порядках по полю випромінювання. Пугач І. П. 62

20. Вторинна електронна емісія. Оже-електронна спектроскопія. Прилади на основі вторинної електронної емісії. Лушкін О. Є. 63

Білет №8. 67

22. Особливості квантового підсилення і генерації лазерів з активною речовиною, яка має лінію з однорідним і неоднорідним уширенням. Пугач І. 67

24. Стандартні інтерфейси вводу-виводу. Інтерфейс типу RS-232C. 68

Білет №9. 70

25. Залежність параметрів активної речовини лазера від потужності накачки. ККД лазера. Пугач І. П. 70

26. Корелятори. Кореляційна обробка сигналів. Ляшенко М. І. 71

27. Основи побудови стандартного приладового інтерфейсу – канал загального користування IEEE. Савенков С. М. 75

Білет №10. 78

28. Метод матриць Джонса і поляризаційні характеристики випромінювання лазера з анізотропним резонатором. Пугач І. П. 78

29. Різні типи акустичних хвиль: Релея, Лемба, Гуляєва-Блюйстена, Стоунлі, Лява. Нечипорук О. Ю. 80

30. Умови еквівалентності аналогових і цифрових систем обробки сигналів. Методи розрахунків цифрових фільтрів. Ляшенко М. І. 84

Білет №11. 88

31. Засоби перемикання добр. резонатора лазера. Аналіз потужності, енергії і тривалості генерації лазера з перемиканням добротності. Пугач І. 88

32. Лінії затримки на магнітостатичних хвилях. Нечипорук О. Ю. 92

Білет №12. 94

34. Власні типи коливань резонаторів лазера. Частоти власних мод та їх втрати. Пугач. 94

35. Рефракція, розсіювання і поглинання радіохвиль в тропосфері. Відбивання радіохвиль від іоносфери. Загородній В. В. 97

36. Відбивачі та концентратори енергії акустичних хвиль. Напрямлені відгалужувачі для акустичних хвиль. Нечипорук О. Ю. 100

Білет №13. 104

37. Селекція типів коливань та стабілізація частоти лазерів. Пугач І. П. 104

38. Технологія Spread Spectrum. Кореляційні властивості сигналів. Коди Баркера, m-послідовності, коди Голда, коди Уолша. Смирнов Є. М. 105

39. Дискретне перетворення Фур’є. Алгоритм швидкого перетворення. 109

Білет №14. 111

40. Термоелектричні явища у напівпровідниках, елементи на його основі. 111

41. Мазерні рівняння і їх розв’язок для амплітуди генерації. Пугач І. П. 113

42. Методи збільшення перешкодо-захищеності електронних схем. Савенков С. М. 115

Білет №15. 118

43. Багатомодова генерація лазера і синхронізація мод. Пугач І. П. 118

44. Міжсимвольна інтерференція на прикладі BPSK сигналу (binary phase shift key BPSK, Сигнал с двоичной фазовой манипуляцией) 120

45. Хвильове рівняння поширення поверхневих акустичних хвиль Релея. Граничні умови для акустичних хвиль. Нечипорук О. Ю. 123

Білет №16. 127

46. Зееманівський лазер, зееманівський лазерний гіроскоп. Пугач І. П. 127

47. Модуляція сигналів у системах зв’язку. Цифрова ЧМ (FSK), бінарна та багатократна ФМ (BPSK, M-PSK), квадратурна модуляція, GMSK. 129

48. Магнітостатичні хвилі в ізольованому феритовому шарі. Нечипорук. 135

Білет №17. 145

49. Нелінійна сприйнятливість, квадратич. і кубічно нелінійні середовища. 145

50. Двобінарна передача сигналів. Еквівалентна двобінарна передаточна функція.. 147

51. Енергетичний потенціал радіолінії. Добротність приймальної системи.. 149

Білет №18. 151

52. Метод розв’язку лазерних рівнянь в другому та третьому порядках по полю випромінювання. Пугач І. П. 151

53. Коректуючі коди Хеммінга. Колєнов С.О. 152

54. Випромінювання провідника скінченної довжини; вібратор, рефлектор, директор. Високоспрямовані антени. Загородній В. В. 155

Білет №19. 159

55. Мазерні рівняння і їх розв’язок для частоти генерації. Пугач І. П. 159

56. Ортогональні сигнали. Використання OFDM.. 160

57. Цифрова фільтрація. Фільтр Батерворта. Ляшенко М. І. 161

Білет №20. 163

58. Порівняльний аналіз приладів акусто- та спін-хвильової електроніки. 163

59. Інверсія в дворівневій системі активної речовини. НВЧ квантові стандарти часто. 164

Білет №21. 167

61. Явища багатофотонного поглинання: збудження і іонізація атомів, зовнішній і внутрішній фотоефекти. Пугач І. П. 167

62. Дискретне перетворення Лапласа. Спектри дискретизованих сигналів. 168

63. Принципи побудови пристроїв масштабування аналогових сигналів. Вимірювальні підсилювачі. Савенков С. М. 171

Білет №22. 175

64. Побудова інтерфейсів вводу-виводу. Мультиплексор аналогових сигналів. Схема вибірки-зберігання. Савенков С. М. 175

65. Стільникові системи зв’язку (D-AMPS, GSM, CDMA). Повторне використання частот стільника. Загородній В. В. 176

66. Генерація другої гармоніки світла в нелінійних кристалах. Умови хвильового синхронізму. Параметричне розсіювання світла. Пугач І. П. 179

Білет №23. 181

67. Лінії затримки на поверхневих акустичних хвилях. Нечипорук О. Ю. 181

68. Загальна структурна схема вимірювального пристрою. Фактори, що обмежують точність вимірювань. Савенков С. М. 184

69. Перетворення аналогових сигналів у дискретні (цифрові). Теорема відліків. 187

Білет №24. 189

70. Методи розділення каналів у системах зв’язку (FDMA, TDMA, CDMA, OFDM). 189

71. Магнітостатичні хвилі в структурі метал-діелектрик-ферит-діелектрик-метал. 192

72. Оптичні переходи різної фотонної кратності. Одно-, дво- і три фотонні процеси. 195

Поиск по сайту: