КВА́НТОВЫЙ ГЕНЕРА́ТОР

КВА́НТОВЫЙ ГЕНЕРА́ТОР, уст­рой­ст­во, ге­не­ри­рую­щее ко­ге­рент­ное элек­тро­маг­нит­ное из­лу­че­ние за счёт вы­ну­ж­ден­но­го ис­пус­ка­ния фо­то­нов сис­те­мой мик­ро­час­тиц. При тер­мо­ди­на­мич. рав­но­ве­сии сис­те­мы чис­ло ис­пу­щен­ных фо­то­нов рав­но чис­лу по­гло­щён­ных. Для ге­не­ра­ции из­лу­че­ния не­об­хо­ди­ма ин­вер­сия на­се­лён­но­стей в ан­самб­ле час­тиц и об­рат­ная связь. Это впер­вые по­ка­за­ли Н. Г. Ба­сов, А. М. Про­хо­ров и не­за­ви­си­мо Ч. Та­унс (с со­труд­ни­ка­ми) в 1954 и на ос­но­ве это­го соз­да­ли К. г. Ра­бо­чим ве­ще­ст­вом это­го ге­не­ра­то­ра бы­ли мо­ле­ку­лы ам­миа­ка NH₃, ин­вер­сия на­се­лён­но­стей в ко­то­рых соз­да­ва­лась сор­ти­ров­кой мо­ле­кул по энер­ги­ям (см. Мо­ле­ку­ляр­ный ге­не­ра­тор), эле­мен­том об­рат­ной свя­зи слу­жил объ­ём­ный ре­зо­на­тор.

К. г. ра­дио­диа­па­зо­на (ма­зе­ры) име­ют вы­со­кую ста­биль­ность и ис­поль­зу­ют­ся как кван­то­вые стан­дар­ты час­то­ты.

В 1960 бы­ли соз­да­ны К. г. оп­тич. диа­па­зо­на – ла­зе­ры, ра­бо­таю­щие на кри­с­тал­ле ру­би­на (Т. Мей­ман, США) и на ато­мах не­она в сме­си He + Ne при по­ни­жен­ном дав­ле­нии (А. Джа­ван, США). В этом диа­па­зо­не час­тот об­рат­ная связь осу­ще­ст­в­ля­лась с по­мо­щью от­кры­то­го ре­зо­на­то­ра, а ин­вер­сия на­се­лён­но­стей – оп­ти­че­ской на­кач­кой для ру­би­но­во­го ла­зе­ра и элек­трич. раз­ря­дом для ге­лий-не­оно­во­го ла­зе­ра (см. Га­зо­раз­ряд­ный ла­зер). Для по­лу­че­ния бо­лее ко­рот­ко­вол­но­во­го ко­ге­рент­но­го из­лу­че­ния К. г. оп­тич. диа­па­зо­на снаб­жа­ют ум­но­жи­те­ля­ми час­то­ты (см. Не­ли­ней­ная оп­ти­ка).

Диа­па­зон длин волн, из­лу­чае­мых К. г., про­сти­ра­ет­ся от ра­дио­диа­па­зо­на до мяг­ко­го рент­ге­нов­ско­го. Ла­зе­ры гам­ма-диа­па­зо­на по­ка ещё не соз­да­ны, на­хо­дят­ся в ста­дии раз­ра­бот­ки (см. Гам­ма-ла­зер). Соз­да­ны ла­зе­ры, ра­бо­таю­щие не толь­ко на фик­си­ро­ван­ных час­то­тах, но и ла­зе­ры с пе­ре­страи­вае­мой час­то­той.