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qhhauhsz60
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量子電子學


問題: 解答: 量子電子學 quantum electronics 量子電子學是一門新興學科,它誕生于本世紀五十年代,這一學科一出現就顯示了它的強大生命力,給人類帶來極大利益,   微波激射器    微波激射器 和激光器的相繼研制成功并廣泛運用,就是一個最有力的證明。   量子電子學是研究利用物質內部量子系統的受激發射來放大或產生相干電磁波的方法及其相應器件的性質和應用的學科。在這種放大、振蕩機制中,量子躍遷過程起關鍵的作用,所以稱量子電子學。量子電子學由于原理新穎、潛力大和發展迅速,在電子學領域受到極大重視。傳統電子學中的一系列技術,如放大、振蕩、調制、解調、和頻與差頻、外差接收、信號處理等,都能推廣到光頻,這就極大豐富了電子學和電子技術的內容。量子電子學的核心器件是微波激射器和激光器。在微波波段實現量子放大或振蕩的器件稱為微波激射器,在光波波段則稱為激光器。美國   C.H.湯斯    C.H.湯斯 于1954年研制成第一個量子電子學器件氨分子微波激射器,標志著量子電子學的誕生。氨分子振蕩器發出的電磁波的頻率純而穩定,相干性很高。當時用它作為頻率標準獲得了前所未有的精度。其后,陸續發明了順磁微波激射器、氫原子激射器等器件。微波激射器在技術上的主要用途是作極低噪聲的微波前置放大器和作為頻率標準(見量子頻率標準)。1960年美國的T.H.梅曼制成第一臺激光器,其工作物質是紅寶石。激光有一些極其顯著的特點,如相干性極好,單色性很高。激光的方向性很強、亮度極高,能量在空間高度集中等。激光用作載波以傳遞信息有極大容量,為光纖通信開辟了廣闊天地。激光用于信息存儲具有密度高、容量大、速度快等特點,光盤已經實用化。激光還用于集成電路微細加工、激光測距、跟蹤、制導、顯示等。伴隨著激光和激光器的研究,形成了許多分支學科,如激光物理、激光技術、非線性光學、激光光譜學、導波光學、集成光學和全息光學等。它們也往往被包括在量子電子學之內。  可以這樣說,量子電子學對整個物理學都產生了重大影響。正是由于這一杰出貢獻,1964年,瑞典皇家科學院決定的把本年度的諾貝爾物理獎獎給量子電子學的三位奠基人:  尼·巴索夫(1922-2001)蘇聯物理學家,量子電子學的奠基人之一,長期從事量子電子學方面的研究,為激光物理學的創立作出了不可磨滅的貢獻。由于激光光束的振蕩器和激光器的研制成功,1964年與美國湯斯教授及前蘇聯普羅霍羅夫教授共同獲得諾貝爾物理學獎。  亞·普羅霍羅夫(1916-2002)蘇聯物理學家,與巴索夫是量子電子學的奠基人之一,他們的研究成果對發展量子電子學作出了杰出貢獻,因在量子電子學方面的基礎研究導致了微波激射器和激光器的發展,因而獲1964年度諾貝爾物理學獎。  湯斯(美國)美國物理學家,1964年他因“所作的量子電子學的基礎工作導致了基于maser-laser原理的振蕩器和放大器的構建”而獲得諾貝爾獎。他還是美蘇核武限制談判的推動者;哈伯望遠鏡設計制造的關鍵人物。
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