Книга известного чехословацкого физика охватывает широкий круг вопросов, связанных с квантовой теорией излучения, статистикой фотонов и фотоотсчётов в измерениях различного типа, в том числе в лазерных измерениях. Методом когерентных состояний исследуются статистические свойства квантовых оптических полей, причём особое внимание уделяется рассмотрению нелинейных оптических явлений.

Для специалистов в области квантовой оптики и электроники, оптической локации и связи и смежных отраслей современной физики и техники, а также студентов и аспирантов.

В настоящее время на русском языке имеется достаточно большое число учебников и учебных монографий по квантовой электронике, переводных и отечественных, способных удовлетворить читателей с различными интересами и различными уровнями подготовки. Из серьёзных книг, отличающихся широтой охватываемого материала и глубиной изложения, отметим книги Пантела и Путхофа, Ярива, Карлова. Имеется и ряд учебных монографий более узкого содержания, посвящённых избранным вопросам квантовой электроники. К таким монографиям можно отнести и переведённую ранее на русский язык книгу Перины.

Тем не менее новая книга Я. Перины, предлагаемая вниманию советского читателя, займёт достойное место в библиотеке литературы по квантовой электронике и оптике и заинтересует определённый круг читателей. Речь идёт о читателях с математическим складом мышления, которые до конца поймут физическое явление, если изучат его теорию, и которых смущают излишние упрощения и идеализации. Книга охватывает широкий круг вопросов, связанных с квантовой теорией излучения, статистикой фотонов и фотоотсчётов, причём особое внимание уделяется излучению в средах, нелинейным и параметрическим явлениям, динамике процессов развития излучения при его взаимодействии со средой. Книга имеет теоретический уклон. Она содержит мало качественных и иллюстративных рассуждений, описаний и трактовки экспериментов, но наполнена формулами и уравнениями. Основной аппарат, используемый в книге: разложения по когерентным состояниям, уравнения Гейзенберга-Ланжевена для операторов, уравнения Фоккера-Планка для вероятностей и других статистических характеристик. Хотя формально все необходимые для понимания книги сведения в ней содержатся, лучше, если читатель ознакомится с аппаратом когерентных состояний и уравнений Гейзенберга-Ланжевена и Фоккера-Планка по более простым руководствам. В этой связи можно рекомендовать переведённые ранее на русский язык книги Люиселла и Лэкс.

Книга состоит из 10 глав. Глава 1 — вводная; в гл. 2—4 кратко излагается материал предыдущей монографии автора, который включён в данную книгу, как отмечает автор, чтобы сделать её вполне автономной. В гл. 5 изучаются статистические свойства полей и фотоотсчётов в практически важных (для оптической связи и других приложений) случаях гауссовых полей, лазерных полей и их суперпозиций. Вторая половина книги посвящена нелинейным явлениям при распространении излучения в средах. Глава 6 содержит обзор явлений на основе традиционного классического описания. В гл. 7 изложен аппарат уравнений Гейзенберга-Ланжевена и Фоккера-Планка и применён к задачам взаимодействия одномодового поля с бесконечно большой системой бозонов (квантовая теория затухания) и с системой двухуровневых атомов. Наиболее интересными являются гл. 8, 9, где с единых позиций на основе уравнений Гейзенберга-Ланжевена и Фоккера-Планка для квантовых характеристических функций исследуются такие разнообразные оптические явления, как параметрические процессы, комбинационное рассеяние, рассеяние Мандельштама-Бриллюэна, гиперкомбинационное рассеяние, многофотонное поглощение и эмиссия, резонансная флуоресценция, возникновение γ-излучения при вынужденной аннигиляции электрон-позитронных пар и другие явления. Особое внимание здесь уделено антикорреляционным и расходящимся эффектам, а также субпуассоновскому поведению оптических полей, не имеющему классических аналогий. Отмечается, что поля с субпуассоновской статистикой могут найти применение в оптической связи и детектировании гравитационных волн с помощью оптической интерферометрии. В заключительной главе 10 автор останавливается на проблемах, которые не решены или решены недостаточно строго. Он отмечает необходимость отыскания более строгих методов решения уравнений Гейзенберга-Ланжевена и Фоккера-Планка, а также необходимость более глубокого, основанного на синергизме, изучения перехода от хаотического совместного поведения к упорядоченному в оптических явлениях.

Книга полезна научным работникам в области квантовой электроники и оптики, оптической связи и локации и смежных с ними областях современной физики и техники, а также студентам и аспирантам соответствующих специальностей.

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
П. А. Бакут

Книги на ту же тему

1. Принципы нелинейной оптики, Шен И. Р., 1989
2. Кооперативные явления в оптике: Сверхизлучение. Бистабилыюсть. Фазовые переходы, Андреев А. В., Емельянов В. И., Ильинский Ю. А., 1988
3. Квантовая радиофизика. В 2-х томах. Т. 1. Фотоны и нелинейные среды. — 2-е изд., перераб. и доп., Файн В. М., 1972
4. Квантовая оптика и квантовая радиофизика, Кролль Н., Глаубер Р., Лэмб У., Вантер Ж., 1966
5. Нелинейная оптика молекулярных кристаллов, Коренева Л. Г., Золин В. Ф., Давыдов Б. Л., 1985
6. Основы теории квантовых усилителей и генераторов, Вейлстеке А., 1963
7. Физические основы квантовой электроники (оптический диапазон), Тарасов Л. В., 1976
8. Квантовые усилители и генераторы, Троуп Г., 1961
9. Квантовая электроника. Маленькая энциклопедия, 1969
10. Распространение лазерного пучка в атмосфере, Клиффорд С. Ф., Грачева М. Е., Гурвич А. С., Исимару А., Кашкаров С. С., Покасов В. В., Шапиро Д., Стробен Д., Ульрих П., Уолш Д., 1981
11. Теория переноса излучения: Статистические и волновые аспекты, Апресян Л. А., Кравцов Ю. А., 1983
12. Когерентная волоконно-оптическая связь, Шереметьев А. Г., 1991
13. Измерение параметров лазеров, Иващенко П. А., Калинин Ю. А., Морозов Б. Н., 1982
14. Статистическая структура квантовой механики и скрытые параметры, Холево А. С., 1985
15. Квантовая статистика систем заряженных частиц, Крефт В. Д., Кремп Д., Эбелинг В., Рёпке Г., 1988