|
|
|
||
|
Poslední úprava: RNDr. Vojtěch Kapsa, CSc. (11.05.2018)
|
|
||
|
Poslední úprava: 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. |