Zakres widzialny 400nm-750nm, Zakładamy harmoniczność drgań pola elektrycznego; k=(k_x,k_y,k_z), k_x=k_y=0. k_z=(2π)/λ, gdy δ≠0 to ośrodek jest stratny, fala zostaje tłumiona. Struktura fali płaskiej: (ЌxĒ)i= ωμĦ, fala płaska =TEM, |E| / |H| = √(μ/ε) = ξ₀; Wektor Poyntinga Ś=(1/2)Ēx Ħ^*, |Ś|=I, Polaryzacja fali e-m. E_X(z,t)=E_0Xexpi(ωt-k_Z+φ_X), E_y(z,t)=E_0yexpi(ωt-k_Z+φ_y), Ē=Ē_x+Ē_y, φ_x=φ_y -polaryzacja liniowa , φ_x≠φ_y -elipsa, gdy φ_x i φ_y fluktuują w czasie mówimy, ze fala jest niespolaryzowana φ_x(t),φ_y(t). Polaryzator przepuszcza tylko jedną składową; Faza fluktuuje definicje monochromatyczności ∆ν/ ν₀ = 10^-5; Interferometr Michelsona, ∆L_C=c₀∆t_C, droga koherencji, czas koherencji. Koherencja - zdolność interferowania fali samej ze sobą. Szerokość spektralna ∆ν=1/∆t; częstot fali ν=c₀/λ Wzmacnianie światła: E₂-E₁=hν, ile atomów na danym poziomie określa zalezność Boltzmana. Mamy 3 zjawiska: 1- emisja spontaniczna, elementarne prawdop. dP^S₂₁=A₂₁dt, A₂₁ - wsp, emisyjności spontan. 1/A₂₁≈∆ν; 2- absorpcja, dP^a₂₁=I(ν)B₁₂dt, 3- emisja wymuszona dP^w₂₁=I(ν)B₂₁dt; I(z)=I₀e^g*z; g=(N₂-N₁)Bhν - wzmocnienie różniczkowe, g - ujemne, fala tłumiona, g dodatnie sygnał będzie wzmocniony. Rezonator Fabry-Perote ( dwa zwierciadła o wsp. odbicia R i transmisji T, w odległości L) Będą rezonowały tylko te fale, które będą miały całkowitą liczbę polówkę fal (q - liczba połówek fal) ν_q=> q*λ_q, ν_g+1=> (q+1)*λ_q+1, λ_q=(c/ν_q)=(2L)/q; różnica częstotliwości rezonujących ∆ν_FSR=ν_q+1-ν_q=c/(2L), - czest. Miedzy modowa, odstęp nie zależy od długości fali. Inny model lasera, g>0 (G>1)laser pierścieniowy, odłożenie się całkowitej ilości całych fal, L=qλ. Szerokość rezonansu (szerok. spektralna w rezonatorze F-P) ∆ν_B=(c/2L)*(1*(R₁R₂)^1/2)/(π(R₁R₂)²) Wzór na szerok. spektralną linii laserowej δ_Vlas=(2π(∆ν_B)hν)/P_ort

Akcja laserowa 0-3 pompowanie , 3-2 transfer energii, inwersja obsadzeń, 2-1 hν akcja laserowa, 1-0 opróżnienie poziomu. Inne lasery gazowe :1) He-Ne, atomowy, na Ne odbywa się akcja laserowa. 2) lasery jonowe, argonowy, też atomowy, akcja laserowa miedzy dwoma poziomami jonu, 3) lasery molekularne, laser CO₂, (CO₂,N₂,He) 4)Lasery chemiczne: F₂,H₂; Zaleta laserów gazowych - ich spektrum jest bardzo wąskie. Lasery na ciele stałym : Nd⁺³:YAG, Er⁺³:YAG

Laser półprzewodnikowy: W obszarze złącza możliwa jest rekombinacja par elektron-dziura. W obszarze złącza pojawia się inwersja obsadzeń. W obszarze złącza możemy uzyskać emisje spontaniczna . Czułość na temperaturę. Moce rzędu kilku mW do 3 W. Wada: duża szerokość spektralna linii. Modulacja tylko natężenia, konieczność korekcji wiązki za pomocą soczewki asferycznej. Laser jednoczęstotliwościowy : 1) Moduluje się wsp. załamania w złaczu. Laser DFB - z rozłożonym sprzężeniem zwrotnym. Przez zmianę temp. Można zmieniać odstęp siatki i modulować laser w zakresie 10nm. 2) Laser DBR (Distributed Bragg Reflector) Jeżeli zmieniamy temp. złącza o 1^oC to laser przestraja się o 0,24nm. Powyższe lasery moduluje się prądowo. Max czest. modulacji do 80GHz.. Detekcja światła - dominuje dioda PIN, możliwość detekcji zmian do 100 GHz. Złącze P-N z warstwą naturalnego półprzewodnika pomiędzy. Modulacja światła: amplituda, faza, czestot, wektor k przestrzeń, polaryzacja.

---