Журнал лазерная физика

Лазерная физика - «Энциклопедия»

ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА, раздел физики, в котором изучаются процессы преобразования различных видов энергии в когерентное излучение лазеров, методы управления этим излучением, процессы взаимодействия лазерного излучения с веществом, основы применения лазеров в различных областях науки, техники и медицины.

Лазерная физика возникла на базе квантовой электроники, изучающей процессы усиления, генерации и преобразования электромагнитных волн, основанные на эффекте вынужденного излучения атомных систем. Рождение квантовой электроники относят к 1954 году, когда были опубликованы первые основополагающие работы Н. Г. Басова, А. М. Прохорова и Ч. Таунса, в которых были сформулированы фундаментальные принципы генерации электромагнитного излучения за счёт вынужденного излучения квантовомеханической системы, реализована положительная обратная связь и создан молекулярный генератор на пучке молекул аммиака - мазер, обеспечивающий когерентное излучение в микроволновом диапазоне. В 1955 Басов и Прохоров предложили метод создания инверсии населённостей с помощью вспомогательного излучения (трёхуровневая схема накачки). Трёхуровневая схема и её различные модификации ныне являются основными при создании твердотельных и других типов лазеров. В 1958 году Прохоров предложил использовать открытый резонатор, который единственный в то время мог обеспечить эффективную обратную связь в оптическом диапазоне. Т. Мейман (США) реализовал эти идеи (1960), создав первый в мире лазер на кристаллах рубина, что и ознаменовало рождение лазерной физики.

Реклама

Лазерная физика имеет три основные составляющие. Первая составляющая - это непосредственно физика лазеров, которая изучает методы создания инверсной населённости и, следовательно, квантовые состояния, участвующие в создании инверсии; процессы возбуждения и релаксации, определяющие создание термодинамически неравновесных условий; методы управления длительностью лазерного излучения (от непрерывного излучения до аттосекундных импульсов), пространственной и временнóй формами лазерных импульсов; исследует явления, ограничивающие интенсивность лазерного излучения, такие как разрушение оптического элементов лазера, самофокусировка, фазовые искажения и др. Физика лазеров исследует также различные конфигурации открытого резонатора, обеспечивающего необходимую для генерации положительную обратную связь, занимается поиском новых активных сред лазеров - кристаллических материалов, стёкол, оптических керамик и полимеров, полупроводников, газовых сред и др.

Важное место в физике лазеров занимают методы генерации коротких и сверхкоротких лазерных импульсов. Короткие импульсы излучения реализуются в режиме модуляции добротности резонатора. Применяются различные методы модуляции: активные - с помощью электрооптического и оптоакустического затворов, и пассивные, основанные на нелинейных эффектах в оптических средах. В обоих случаях эффект достигается за счёт изменения добротности резонатора во времени. Длительность импульсов лазерного излучения τ зависит от релаксационных характеристик активной среды, величины инверсии населённости и от конкретного механизма модуляции. Для твердотельных лазеров τ в режиме модуляции добротности лежит в диапазоне от долей наносекунд до единиц микросекунд.

Сверхкороткие импульсы, длительность которых зависит от ширины спектра усиления активной среды, достигаются в режиме синхронизации мод. Для получения наиболее коротких импульсов используют активные среды с максимально широким спектром усиления. Так, в лазере на кристалле лейкосапфира с трёхвалентным титаном получены импульсы длительностью несколько фемтосекунд, что сравнимо с периодом светового колебания.

Важной задачей физики лазеров является разработка принципиальных основ создания мощных лазеров. Предложены и реализованы различные концепции и методы построения мощных лазерных систем, в частности использование широкоапертурных усилительных элементов, усиление так называемых чирпированных импульсов (смотри Квантовый усилитель), позволяющих получать пиковые мощности на уровне 1012 и 1015 Вт в наносекундном и фемтосекундном диапазонах длительностей импульсов соответственно. В непрерывном или импульсно-периодическом режимах мощности твердотельных лазеров приближаются к 100 кВт. Мощность газодинамических и химических лазеров может достигать 1 МВт.

Вторая составляющая лазерной физики - исследование взаимодействия лазерного излучения с различными веществами, включая живые ткани. При взаимодействии происходят процессы ионизации атомов и молекул, генерации гармоник, генерации рентгеновского излучения, уширения спектра лазерного излучения при распространении его в среде. Изучаются механизмы лазерного разрушения прозрачных и непрозрачных сред, физические основы изменения свойств материалов под действием лазерного излучения (смотри Лазерный отжиг). При высоких интенсивностях лазерного излучения в области взаимодействия могут быть достигнуты очень высокие температуры лазерной плазмы, при которых возможны термоядерные реакции синтеза лёгких ядер. Для осуществления таких реакций нужны мощные лазеры и специальные условия облучения термоядерных мишеней малого размера (смотри Лазерный термоядерный синтез).

Особый интерес представляют исследования взаимодействия лазерного излучения с веществом при сверхвысоких интенсивностях (порядка 1022 Вт/см2). При таких интенсивностях (соответствующие им напряжённости электрического поля световых волн порядка 1015 В/см существенно превосходят внутриатомные кулоновские поля) могут реализоваться процессы ионизации тяжёлых элементов (типа урана), различные релятивистские эффекты в плазме (ускорение электронов и других частиц до высоких энергий, генерация жёсткого рентгеновского излучения, генерация сверхкоротких импульсов). Эта область исследований взаимодействия сверхмощного лазерного излучения с веществом к началу 21 века ещё находится в самом начале своего развития. Создаются лазерные системы, генерирующие мощное лазерное излучение в ближней ИК-области спектра с фемтосекундной длительностью импульсов, на которых проводятся эксперименты в указанных выше направлениях.

Бурное развитие различных направлений исследований привело к широкому применению методов лазерной физики в самых разных областях и обусловило появление и развитие целого ряда новых научных направлений, технологий, отраслей биологии и медицины. К ним относятся: нелинейная оптика, волоконная оптика, интегральная оптика, лазерная спектроскопия, лазерное разделение изотопов, инициирование химических реакций; физика лазерной плазмы, включающая проблему термоядерного синтеза; лазерная локация (смотри Лидар), дальнометрия, гироскопия; лазерная метрология, включающая разработку квантовых стандартов частоты и эталонов времени. Лазерные методы используются для передачи, хранения и обработки информации. Различные лазерные технологии применяются в промышленности для обработки материалов и конструкций и т. д. Бурно развивается лазерная медицина. Для решения этих практических задач и оптимизации применений уникальных свойств лазерного излучения необходимо правильно выбрать типы лазеров, длины волн излучения, мощности, профили и длительности лазерных импульсов и частоты повторения. Физические основы применения лазеров в науке, технике, технологии, биологии, медицине представляют собой третью составляющую лазерной физики, призванную расширить области использования лазерных систем, обеспечив их эффективность и безопасность эксплуатации.

Лит.: Басов Н. Г., Прохоров А. М. Применение молекулярных пучков для радиоспектроскопического изучения вращательных спектров молекул // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1954. Т. 27. С. 431-438; они же. О возможных методах получения активных молекул для молекулярного генератора // Там же. 1955. Т. 28. С. 249-250; Gordon J. Р., Zeiger Н. J., Townes С. Н. Моlecular microwave oscillator... // Physical Review Letters. 1954. Vol. 95. № 7; Звелто О. Принципы лазеров. 4-е изд. СПб., 2008.

А. А. Маненнов, И. А. Щербаков.

knowledge.su

Наименование журнала, ISSN, специальность

Найдено журнал(ов)

10712836

Journal of Russian Laser Research

Журнал выходит только на английском языкеJournal of Russian Laser Research is based on research carried out under the auspices of the prestigious Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences. The journal publishes original, high-quality articles that follow new developments in all areas of laser research, including: laser physics; laser interaction with matter; properties of laser beams; laser thermonuclear fusion; laser chemistry; quantum and nonlinear optics; optoelectronics; and solid state, gas, liquid, chemical, and semiconductor lasers. Подробнее...

flag-sprite flag-u flag-_s

1054660X

Laser Physics

Laser Physics is an international journal covering the fundamental and applied aspects of laser science. The journal was founded in 1990 on the initiative of Alexander M Prokhorov, Nobel Laureate in Physics. Published by IOP Publishing on behalf of Astro Ltd. Подробнее...

flag-sprite flag-r flag-_u

00405779

Theoretical and Mathematical Physics

Articles report on current developments in theoretical physics as well as mathematical problems related to this field. Theoretical and Mathematical Physics covers quantum field theory and theory of elementary particles, fundamental problems of nuclear physics, many-body problems and statistical physics, nonrelativistic quantum mechanics, and basic problems of gravitation theory.Theoretical and Mathematical Physics is an Associate Member of the International Association of Mathematical Physics.Theoretical and Mathematical Physics is published simultaneously with the Russian edition, Teoreticheskaya i Matematicheskaya Fizika, a publication of the Division of Mathematics of the Russian Academy of Sciences. Подробнее...

flag-sprite flag-r flag-_u

1993-7296

ФОТОНИКА

Журнал Фотоника – это глубокое и подробное освещение вопросов, связанных с фотонными и оптическими технологиями, оптическими материалами и элементами, используемыми в оптических системах, оборудовании и станках.В журнале рассматриваются следующие темы:Лазеры и лазерные системыИндустриальная фотоникаНовые фотонные и оптические технологииЭлементная база фотонных технологийОптические устройства и системыВОЛС и оптические системы связиФотовольтаикаОтветственный секретарь Адрианова Надежда Евгеньевна, тел. (495) 234-01-10 (доб. 183), e-mail: [email protected] Подробнее...

ores.su

Журнал "Лазерные Исследования в России"

О журнале

На уровень выше

 

ISSN: 1071-2836 (Печатная версия)

Springer International Publishing AG, Journal no. 10946

Ссылка на страницу нашего журнала на сайте Springer International Publishing AG. Part of Springer Nature

 

Описание

Журнал "Лазерные Исследования в России" (Journal of Russian Laser Research) выходит раз в два месяца только на английском языке.

Journal of Russian Laser Research is based on the best Russian research in the field of lasers. It is based on research selected for its timeliness and importance to this rapidly growing field. Research carried out under the auspices of the prestigious P. N. Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences will form the core of this journal. Coverage includes carefully selected current research in traditional areas such as laser physics; nonlinear optics; laser-stimulated chemistry; laser applications; laser spectroscopy; laser interactions with matter and plasma; laser pumping; properties of laser beams; and solid-state, gas, liquid, chemical, and semiconductor lasers, as well as in new areas such as quantum optics and quantum information processing. The journal started as a quarterly with Vol. 1 of 1980. It became a bimonthly with Vol. 4 of 1983.

Индексируется в: Science Citation Index Expanded (SciSearch), Journal Citation Reports/Science Edition, SCOPUS, INSPEC, Chemical Abstracts Service (CAS), Google Scholar, EBSCO, CSA, Academic OneFile, Academic Search, CSA Environmental Sciences, Current Contents Collections / Electronics & Telecommunications Collection, Gale, INIS Atomindex, OCLC, Referativnyi Zhurnal (VINITI), SCImago, Summon by ProQuest.

Журнал входит в диссертационный перечень ВАК.

Импакт-фактор на 2015 год: JCR=0.800   SCOPUS=0.343- за пять лет - JCR=0.592.

Импакт-фактор на 2014 год: JCR=0.526

Импакт-фактор на 2013 год: JCR=0.606,  SCOPUS=0.326

Импакт-фактор на 2012 год: JCR=0.713

Импакт-фактор на 2011 год: JCR=0.746

Импакт-фактор на 2010 год:- за два года - JCR=0.748,- за пять лет - JCR=0.752.

Импакт-фактор на 2008 год:- за два года - JCR=0.628, - за пять лет - JCR=0.479.

 

 

Основатель журнала: Нобелевский лауреат, академик Н.Г. Басов

Главный редактор: О.Н. Крохин

Научный и выпускающий редактор: M.A. Манько

Администратор: И.Я. Доскоч

Редакционная коллегия: А.В. Виноградов, ФИАН им. П.Н. Лебедева, Москва;С.Ю. Гуськов, ФИАН им. П.Н. Лебедева, Москва; В.В. Додонов, University of Brasilia, Бразилиа, Бразилия;А.Б. Климов, University of Guadalajara, Гвадалахара, Мексика;В.И. Манько, ФИАН им. П.Н. Лебедева, Москва;С.В. Пранц, Тихоокеанский Институт Океанологии им. В.И. Ильичёва РАН, Владивосток, Россия;С.Ю. Савинов, ФИАН им. П.Н. Лебедева, Москва;A.Н. Стародуб, ФИАН им. П.Н. Лебедева, Москва;А.Ю. Хренников, Linnaeus University, Вeкшё, Швеция;A.С. Чиркин, Московский Государственный Университет им. М.В.Ломоносова, Москва.

Тел./факс: +7-(499)-132-61-97Электронная почта:   jrlr(at)sci.lebedev.ru

sites.lebedev.ru

---

Смотрите также

• 
  Журнал инкассации образец
• 
  Журнал дневники слова
• 
  Живой журнал михалкова
• 
  Дневники слова журнал
• 
  Вакцинация медицинский журнал
• 
  Пирелли журнал 2017
• 
  Живопись живой журнал
• 
  Узи журналы врачу
• 
  Тинькофф журнал свадьба
• 
  Медицинский морской журнал
• 
  Журнал фантастический мир