Kvantové generátory optického záření 1

Garant předmětu:

Helena Jelínková

Přednášející:

Michal Jelínek, Helena Jelínková, Michal Němec

Cvičící:

Michal Jelínek, Helena Jelínková, Michal Němec

Předmět zajišťuje:

katedra fyzikální elektroniky

Anotace:

Cílem přednášky je seznámit posluchače s principy a elementy moderních kvantových generátorů optického záření a jejich technickým řešením.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Světlo jako elektromagnetické záření. Látka jako soubor kvantových soustav. Interakce optického záření s látkou. Princip laseru.

2. Klasifikace laserů a jednotlivé druhy dle aktivního prostředí.

3. Laserový oscilátor. Laserový zesilovač. Impulsní a ustálený režim. Distorze zesilovaného signálu.

4. Otevřené rezonátory. Stabilita. Módy podélné a příčné. Prvky otevřených rezonátorů. Podmínka generace laseru.

5. Gaussovský svazek jako aplikace základního příčného módu. ABCD metoda. Šíření optického záření rezonančním prostředím.

6. Dynamika generace laseru. Rychlostní rovnice pro různé režimy generace laseru.

7. Q-spínání. Akustooptické a elektrooptické modulátory a Q-spínače.

8. Synchronizace módů. Nelineární prvky pro modulaci Q a generaci harmonických frekvencí.

9. Generace záření nových vlnových délek pomocí stimulovaného Ramanova rozptylu. Up-konversní lasery.

10. Vysokovýkonové zesilovače. Mezní výkon. Lasery s volnými elektrony.

11. Lasery s vysokým stupněm koherence. Řízení doby trvání laserového impulsu. Metody generace velmi krátkých laserových impulsů. Vysoko-energetické laserové systémy.

12. Koherentní a nekoherentní šíření impulsu. Optické solitony. Fotonové echo. Superradiace. Zesílená spontánní emise. Lasery bez rezonátoru.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] O. Svelto. Principles of lasers. Springer, 2010

[2] M. Dantus. Femtosecond Laser Shaping: From Laboratory to Industry. CRC Press 2017

Doporučená literatura:

[3] R. Paschotta. Encyclopedia of laser physics and technology. Wiley-VCH, Berlin 2008

[4] G. A. Reider. Photonics. Springer, 2016

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Kvantové technologie (povinný předmět programu)