Předmět: Experimentální laserová a nelineární optika

« Zpět
Název předmětu Experimentální laserová a nelineární optika
Kód předmětu SLO/EXLNO
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 5
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Machulka Radek, Mgr. Ph.D.
  • Haderka Ondřej, prof. RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
- Lasery - princip činnosti, režimy generace, možnosti čerpání, nejpoužívanější druhy aktivních prostředí, nelineární optika - jevy druhého a třetího řádu. Jednotlivá témata jsou doplňována laboratorními demonstracemi. - Laser v kontinuálním režimu, módy a jejich souvislost s rezonátorem, homogenní a nehomogenní rozšíření, hole-burning, stabilita laseru. Multi-line, single-line a single-frequency provoz laseru. Dvoj-, tří- a čtyřhladinový model laseru, popis pomocí rychlostních rovnic. Typické lasery. - Laser v režimu Q-spínání, aktivní a pasivní Q-spínání, cavity dumping, laboratorní demonstrace. Laser v režimu sychronizace módů, aktivní a pasivní modelocking, pokročilé metody synchronizace módů, generace ultrakrátkých pulsů, vliv disperze na šíření ultrakrátkých pulsů, autofokusace, automodulace fáze, Ti:safírový laser. Laserové zesilovače, regenerativní zesilovače, zesilovač Ti:safír, generace bílého kontinua. - Nelineární optika, susceptibilita 2. a 3. řádu, nelineární optické krystaly, fázová synchronizace, výpočty orientace krystalu pro interakci typu I a II, optické a mechanické vlastnosti. Generace druhé harmonické, extracavity a intracavity zdvojené lasery, kompaktní systémy (zdvojené DPSS lasery), optický parametrický zesilovač, laboratorní demonstrace. - Měření ultrakrátkých pulsů, autokorelační techniky, úplná charakterizace pulsů, komprese ultrakrátkých impulsů. - Generace korelovaných párů fotonů typu I a II, vlastnosti korelovaných párů, detektory SPCM a iCCD, koincidenční detekce, statistika počtu fotonů, Hong-Ou-Mandelův interferometr.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Demonstrace
  • Účast na výuce - 39 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 20 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 61 hodin za semestr
Výstupy z učení
Předmět představuje experimentální metody a laboratorní zařízení pro laserovou a nelineární optiku.
Předmět zaměřený na získání schopnosti pochopení problému. Vysvětlit Maxwellovy a Schroedingerovu rovnice v kontextu laserové a nelineární optiky, objasnit režimy činnosti laserů, popsat jak dosáhnout změny frekvence světla nelineárními optickými procesy, objasnit jak produkovat a analyzovat ultrakrátké světelné impulsy.
Předpoklady
Není specifikováno.

Hodnoticí metody a kritéria
Známkou

Složení ústní zkoušky
Doporučená literatura
  • Boyd, R. W. (2002). Nonlinear Optics. Academic Press; 2nd edition.
  • Dmitriev, V. G., Gurzadyan, G. G., Nikogosyan, D. N. (1999). Handbook of Nonlinear Optical Crystal. Springer.
  • Koechner, W. (1999). Solid state laser engineering. Springer.
  • Saleh, B.E.A., Teich, M.C. (1994). Základy fotoniky, sv. 3. Matfyzpress, Praha.
  • Shen, Y. R. (2002). The Principles of Nonlinear Optics. Wiley-Interscience.
  • Siegman, A. E. (1986). Lasers. University Science Books.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Optika a optoelektronika (2021) Kategorie: Fyzikální obory 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Aplikovaná fyzika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 1 Doporučený ročník:1, Doporučený semestr: Zimní