Laser Spectroscopy
Dr. T.Yu. Golubeva, 80 hours
- Квантовые генераторы электромагнитного излучения. Принцип действия. Основные характеристики излучения. Моды резонатора.
- Поглощение, излучение, спонтанное испускание. Излучаемая энергия, поток излучения, интенсивность. Спектры испускания и поглощения: непрерывные, дискретные.
- Времена жизни и вероятности спонтанных переходов.
- Показатель преломления: поглощение и дисперсия. Силы осцилляторов. Линейное и нелинейное поглощение.
- Основные элементы лазера. Пороговое усиление. Оптические резонаторы.
- Пассивный и активный оптические резонаторы. Насыщение усиления и конкуренция мод.
- Уширение спектральных линий. Однородное и неоднородное уширение. Эффект Доплера. Профиль Фойгта. Механизмы однородного уширения: радиационное, столкновительное, пролетное, уширение световым полем.
- Долазерные методы субдоплеровской спектроскопии. Пучковый метод монохроматизации скоростей. Метод двойного радиооптического резонанса. Метод пересечения уровней, эффект Ханле. Метод квантовых биений. Модернизация перечисленных методов с появлением лазерных источников.
- Лазерная спектроскопия насыщения. Выжигание "дырки". Провал Лэмба. Обращенный провал Лэмба. Схемы экспериментального наблюдения. Использование "пробной" волны.
- Спектроскопия поглощения на связанных с насыщенными переходах. Провал флуоресценции. Поляризационная спектроскопия насыщения.
- Двухфотонная лазерная спектроскопия.
- Лазерная спектроскопия в пространственно разнесенных световых полях. Двухквантовое поглощение в двух пространственно разнесенных полях. Спектроскопия в трех пространственно разнесенных полях.
- Лазерная спектроскопия комбинационного рассеяния. Резонансное комбинационное рассеяние. Вынужденное комбинационное рассеяние. КАРС-спектроскопия.
- Лазерное охлаждение и локализация частиц. Охлаждение локализованных частиц. Охлаждение свободно движущихся частиц. Световое давление. Локализация заряженных и незаряженных частиц.
- Спектроскопия флуктуаций интенсивности: рассеяние света отдельными рассеивателями. Применимость методов спектроскопии к исследованию биологических объектов. Сравнение методов традиционной спектроскопии и СФИ.
- Измеряемые величины в СФИ. Корреляционные функции первого и второго порядка.
- Метод оптического гетеродинирования в СФИ.
- Метод оптического гомодинирования в СФИ. Гауссова и негауссова составляющие корреляционной функции фототока. Методы исключения гауссова вклада.
- Методы уменьшения дробового шума. Статистика излучения: пуассоновская, суперпуассоновская, субпуассоновская. Антигруппировка фотонов. Метод регулярной накачки. Источники субпуассоновского излучения.
