УСИЛИ́ТЕЛЬ Я́РКОСТИ

УСИЛИ́ТЕЛЬ Я́РКОСТИ, эле­мент оп­тич. сис­те­мы, при­ме­няе­мый для уве­ли­че­ния яр­ко­сти (напр., яр­ко­сти изо­бра­же­ний) за счёт энер­гии, под­во­ди­мой к ней от внеш­не­го ис­точ­ни­ка.

Су­ще­ст­ву­ют разл. ти­пы У. я., ис­поль­зую­щие разл. фи­зич. прин­ци­пы уси­ле­ния. Про­стей­ший при­мер У. я. – элек­трон­но-оп­ти­че­ский пре­об­ра­зо­ва­тель. Зна­чи­тель­но боль­ший ин­те­рес пред­став­ля­ют оп­ти­че­ски управ­ляе­мые транс­па­ран­ты, на­зы­вае­мые так­же про­стран­ст­вен­но-вре­менны́ми мо­ду­ля­то­ра­ми све­та. Ес­ли ин­тен­сив­ность све­та, мо­ду­ли­ро­ван­ная транс­па­ран­том, ока­жет­ся боль­ше ин­тен­сив­но­сти управ­ляю­ще­го све­та, то транс­па­рант яв­ля­ет­ся У. я., ра­бо­таю­щим в ре­аль­ном вре­ме­ни. Ука­зан­ные У. я. пред­став­ля­ют со­бой уси­ли­те­ли-пре­об­ра­зо­ва­те­ли, т. к. в них оп­тич. изо­бра­же­ние пре­об­ра­зу­ет­ся в пуч­ки элек­тро­нов или в рас­пре­де­ле­ние про­пус­ка­ния транс­па­ран­та. Это на­кла­ды­ва­ет оп­ре­де­лён­ные ог­ра­ни­че­ния на про­стран­ст­вен­ное раз­ре­ше­ние и бы­ст­ро­дей­ст­вие У. я. Кро­ме то­го, спек­траль­ный со­став из­лу­че­ния на вы­хо­де та­ких У. я. обыч­но не сов­па­да­ет с ис­ход­ным. Ино­гда это по­лез­но, т. к. по­зво­ля­ет, напр., пре­об­ра­зо­вать не­ви­ди­мое гла­зом изо­бра­же­ние (ИК или УФ) в ви­ди­мое. Наи­бо­лее важ­ное ог­ра­ни­че­ние уси­ли­те­лей-пре­об­ра­зо­ва­те­лей за­клю­ча­ет­ся в по­те­ре ин­фор­ма­ции о рас­пре­де­ле­нии фаз ис­ход­ной све­то­вой вол­ны.

Су­ще­ст­ву­ет уни­вер­саль­ный спо­соб уси­ле­ния све­та с по­мо­щью вы­ну­ж­ден­но­го из­лу­че­ния, ко­то­рое по сво­ей при­ро­де по­зво­ля­ет уси­ли­вать лю­бые пуч­ки све­та, не вно­ся в них ис­ка­же­ний, т. к. оно по­вто­ря­ет все свой­ст­ва вы­ну­ж­даю­ще­го из­лу­че­ния, вклю­чая фа­зу и по­ля­ри­за­цию. У. я. на ос­но­ве вы­ну­ж­ден­но­го из­лу­че­ния мож­но по­ме­щать в лю­бое ме­сто оп­тич. сис­те­мы. При этом воз­ни­ка­ет толь­ко один не­уст­ра­ни­мый ис­точ­ник по­мех – собств. шу­мы кван­то­во­го уси­ли­те­ля.

Ны­не ин­тен­сив­но раз­ра­ба­ты­ва­ют­ся го­ло­гра­фич. уси­ли­тель, У. я. на эф­фек­тах вы­ну­ж­ден­но­го рас­сея­ния и др. Наи­бо­лее удоб­ны­ми для прак­тич. при­ме­не­ния ока­за­лись У. я. на ос­но­ве ак­тив­ных сред ла­зе­ров, осо­бен­но на па­рáх ме­тал­лов. Сре­ди них ча­ще ис­поль­зу­ет­ся уси­ли­тель на па­рáх ме­ди, уси­ли­ваю­щий яр­кость на двух ли­ни­ях в ви­ди­мой об­лас­ти спек­тра (510,6 нм и 578,2 нм). У. я. на па­рáх ме­ди ис­поль­зу­ет­ся в ла­зер­ном мик­ро­про­ек­то­ре, в сис­те­мах ла­зер­ной об­ра­бот­ки объ­ек­тов, для уси­ле­ния те­ле­ви­зи­он­ных изо­бра­же­ний, для ло­каль­но­го масс-спек­тро­мет­рич. ана­ли­за и т. п.

У. я. при­ме­ня­ют­ся в разл. об­лас­тях нау­ки и тех­ни­ки, в т. ч. для мед. и био­ло­гич. ис­сле­до­ва­ний.