Квантовая и оптическая электроника

тами схемы. Поэтому использование оптических методов в современной микро­ электронике расширяет ее функциональные возможности, позволяя выполнить многоканальные сложные связи и осуществлять «оптический монтаж», исходя лишь из требуемых функциональных задач. Так как фотон в оптоэлектронных си­ стемах является основным носителем информации, то, по аналогии с электрони­ кой, оптоэлектронику называют также фотоникой. 4. Применение оптических методов записи, хранения и обработки информа­ ции открывает новые возможности для построения ЭВМ. Это, обусловлено, с од­ ной стороны, возможностью реализации новых принципов параллельной обра­ ботки информации (например, на основе голо графических методов), а с другой - возможностью достижения высокой плотности записи (~10^ бит/см^) в оптических запоминающих устройствах. Глава 2. Взаимодействие электромагнитного излучения с атомными си­ стемами 2.1. Оптическое излучение Элементарными процессами, определяющими взаимодействие оптического излучения с веществом, являются поглощение, испускание и рассеяние света атомными системами. Эти процессы настолько сложны, что их детальное рас­ смотрение может быть выполнено лишь в рамках квантовой электродинамики, где рассматривается взаимодействие квантованного электромагнитного поля с атом­ ными системами. Но в большинстве случаев используют полуфеноменологиче­ ский подход, при котором электромагнитное излучение описывается на языке классической электродинамики, а энергетические состояния объектов, с которы­ ми взаимодействует это излучение, - на языке квантовой механики. В оптическом диапазоне в одинаковой мере проявляются как волновые, так и корпускулярные свойства света. Поэтому оптическое излучение необходимо рас­ сматривать как электромагнитное поле, подчиняющееся квантовым закономерно­ стям. Однако при обсуждении многих практически важных вопросов можно огра­ ничиться приближенными представлениями и рассматривать оптическое излуче­ ние в виде: световых лучей (или пучков); световых (электромагнитных) волн; фо­ тонных коллективов. Рассмотрим эти приближения. Световые лучи. Простейшее представление оптического излучения в виде светового луча (или совокупности световых лучей, образующих световой пучок) соответствует приближению геометрической оптики. В этом приближении прене