Optické metody, technologie a přístrojová technika pro biomedicínu

Garant předmětu:

Jiří Novák

Přednášející:

Jiří Novák

Cvičící:

Jiří Novák

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Požadavky:

Standardně probíhá výuka kontaktní formou a předmět je zakončen ústní zkouškou, které předchází písemná příprava. V případě, že počet studentů je menší než 5, může výuka probíhat v podobě řízeného samostudia s pravidelnými konzultacemi. Dále je požadováno vypracování písemné studie studentem na zadané téma z oboru. Podmínkou pro připuštění ke zkoušce je absolvování dvou laboratorních cvičení (doloženo protokolem podepsaným studentem, vedoucím cvičení a garantem předmětu). Protokoly budou archivovány v referátu pro doktorské studium.

Osnova přednášek:

Osnova přednášek:

1.Fyzikální popis optického vlnového pole. Metody generace a detekce optických vlnových polí. Fyzika fotodetekce, šum fotodetektorů.

2.Teoretický popis a modelování transportu energie optických vlnových polí. Popis interakce světla s látkou, tlak záření, disperze, absorpce a rozptyl optického záření.

3.Difrakce a teorie optického zobrazení. Aberační vlastnosti optických soustav.

4.Analýza a modelování vlastností optických soustav. Základy návrhu optických soustav pro zobrazování, diagnostiku a měření v biomedicíně.

5.Návrh mikroskopů, endoskopů, konfokálních a skenovacích zobrazovacích a diagnostických systémů a pomocných optických soustav v biomedicínských přístrojích.

6.Základy polarizačních vlastností optických soustav. Měření polarizačních vlastností optického záření.

7.Základy optiky krystalů. Tekuté krystaly.Základy radiometrických, fotometrických a spektrálních vlastností optických soustav.

8.Technologie aktivní a adaptivní optiky – princip, návrh, modelování, aplikace.

9.Technologie difraktivní a gradientní optiky – princip, návrh, modelování, aplikace.

10.Základy nelineární optiky, elektrooptiky, magnetooptiky, akustooptiky, fotoakustiky – fyzikální principy a aplikace v biomedicínské technice.

Osnova cvičení:

Cvičení:

1.Fyzikální principy vybraných optických a optoelektronických přístrojů a jejich aplikace v biomedicíně.

2.Současné technologie výroby a metrologie klasické i neklasické optiky.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná:

[1] A.Mikš: Aplikovaná optika. Vydavatelství ČVUT, Praha 2009.

[2] B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Fundamentals of Photonics, Wiley 2007.

Doporučená:

[1] M.Bass: Handbook of Optics. Vol.I-V, McGraw-Hill Professional, 2009.

[2] H. Gross (ed.): Handbook of Optical Systems. Vol.I-V, Wiley-VCH, 2008.

[3] J.Fujimoto, D.Farkas: Biomedical Optical Imaging. Oxford University Press, 2009.

[4] R.Splinter, B.Hooper: An Introduction to Biomedical Optics. CRC Press, 2006.

[5] R.Liang: Biomedical Optical Imaging Technologies. Springer 2013.

[6] R.Liang: Optical Design for Biomedical Imaging. SPIE Press 2010.

[7] B.C.Kress, P.Meyrueis: Applied Digital Optics: From Micro-optics to Nanophotonics. Wiley 2009.

Poznámka:

Modul D

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: