Прежде чем переходить к рассмотрению изучаемого предмета, введем основные термины.
Квантовая электроника – область науки и техники, исследующая и применяющая квантовые явления для усиления, генерации и преобразования когерентных электромагнитных волн.
Оптоэлектроника – область науки и техники, исследующая и применяющая процессы взаимодействия оптического излучения с веществом для передачи, приема, переработки, хранения и отображения информации.
Интегральная оптика – раздел оптоэлектроники, изучающий и применяющий оптические явления в тонкопленочных полупроводниковых и диэлектрических волноводах и структурах, изготовленных на единой подложке методами групповой (интегральной) технологии.
Оптическое излучение – электромагнитное излучение оптического диапазона.
Оптический диапазон спектра составляют электромагнитные колебания, длина волн которых лежит в пределах от 1 м до 1 нм. Внутри оптического диапазона выделяют видимое (= 0,38 – 0,78 мкм), инфракрасное (= 0,78 – 1000 мкм) и ультрафиолетовое ( = 0,001 – 0,38 мкм) излучения (рис. 1.1).
Световые волны – электромагнитные волны оптического диапазона.
Монохроматическое излучение – оптическое излучение, характеризующееся какой-либо одной частотой (одной длиной волны) световых колебаний.
Квантовый усилитель – усилитель электромагнитных волн, основанный на использовании вынужденного излучения.
Квантовый генератор – источник когерентного излучения, основанный на использовании вынужденного излучения.
Лазер (оптический квантовый генератор) – квантовый генератор (усилитель) оптического излучения.
Мазер – квантовый генератор (усилитель) электромагнитного излучения радиодиапазона.
Вынужденное излучение – когерентное электромагнитное излучение, возникающее в результате вынужденного испускания.
Вынужденное испускание – когерентное испускание фотона при квантовом переходе системы в результате взаимодействия с внешним электромагнитным полем.
Когерентность – согласованное протекание во времени и в пространстве колебательных или волновых процессов. Электромагнитная волна называется когерентной, если её амплитуда, частота, фаза, направление распространения и поляризация постоянны или изменяются по определенному закону (упорядочены).