Last update: prof. RNDr. Petr Němec, Ph.D. (06.10.2017)
1. Fundamentals of laser physics
2. Nonlinear optics
3. Statistical and coherent properties of light fields
4. Fourier optics
5. Holography
8. Fundamentals of optical communications
Literature:
1. B. E. A. Saleh, M.C, Teich: Fundamentals of Photonics, John Wiley and Sons, New York, 1991.
2. Handbook of Optics, M. Bass (editor), McGraw-Hill, Inc., 2nd edition, New York, 1995.
3. E. Hecht: Optics, Addison Wesley, 4th edition, San Francisco, 2002.
4. M. Born, E. Wolf: Principles of Optics, Cambridge University Press, 7th extended edition, Cambridge, 2003.
Last update: prof. RNDr. Petr Němec, Ph.D. (06.10.2017)
1. Základy laserové fyziky.
• Zisková prostředí (zářivé a nezářivé přechody, spektrální šířka čáry), Einsteinovy
koeficienty spontánních a indukovaných přechodů a relace mezi nimi.
• Zesílení světla indukovanou emisí, inverzní obsazení hladin, prahová podmínka. Způsoby
dosažení inverze (3 a 4-hladinové systémy) a metody čerpání (pomocí částic a optické).
• Podélné a příčné mody laseru, vlastnosti gaussovských svazků. Optické rezonátory.
• Způsoby výběru laserových přechodů, polarizace, příčných a podélných modů.
• Metody generace laserových pulzů (spínání zisku, spínání jakosti dutiny, otvírání dutiny,
modová synchronizace).
2. Nelineární optika.
• Původ, matematický popis a pozorovatelnost nelineárních optických jevů.
• Nelineární optické jevy 2. řádu. Generování 2. harmonické frekvence, součtové a rozdílové
frekvence; podmínka sfázování. Optické usměrnění. Elektrooptický Pockelsův jev.
• Nelineární optické jevy 3. řádu. Generace 3. harmonické frekvence. Optický Kerrův jev,
autofokusace a automodulace fáze. Dvoufotonová absorpce.
3. Statistické a koherenční vlastnosti optických polí.
• Optická intenzita, časová koherence a spektrum, koherenční doba a délka.
• Prostorová koherence, vzájemná intenzita, koherenční plocha.
• Prostorová a spektrální filtrace pro zlepšení koherence. Youngův interferenční pokus.
• Fourierovy spektrometry.
4. Fourierovská optika
• Prostorová frekvence rovinné vlny. Rozklad na rovinné vlny různých prostorových
frekvencí (dvourozměrná Fourierova transformace)
• Optická Fourierova transformace - realizace v dalekém poli a pomocí čočky, prostorová
filtrace obrazu.
• Funkce impulzové odezvy a přenosová funkce lineárního systému, mezní frekvence při
šíření ve volném prostoru.
5. Holografie
• Princip holografie, záznam a rekonstrukce vlnoplochy.
• Tenký a objemový hologram.
• Využití holografie.
8. Základy optické komunikace.
• Vedení světelných vln v optických vláknech. Mody. Útlum. Disperze
• Typy a způsob výroby optických vláken.
• Pockelsův a Kerrův elektrooptický jev. Elektrooptika v kapalných krystalech.
Elektrooptické modulátory a displeje.
• Akustooptické modulátory.
Literatura:
1. P. Malý: Optika, Karolinum, 2008.
2. B. E. A. Saleh, M.C, Teich: Základy fotoniky 1 až 4, matfyzpress, Praha, 1994.
3. Handbook of Optics, M. Bass (editor), McGraw-Hill, Inc., 2. vydání, New York, 1995.
4. E. Hecht: Optics, Addison Wesley, 4. vydání, San Francisco, 2002.
5. M. Born, E. Wolf: Principles of Optics, Cambridge University Press, 7. rozšířené vydání,
Cambridge, 2003.
