Laserová technika

Přednášející:

Miroslava Vrbová (gar.), Marie Pospíšilová

Cvičící:

Miroslava Vrbová (gar.), Marie Pospíšilová

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Předmět navazuje na úvodní kurz Optika pro biologii a medicínu. Obsahuje úvodní popis fyzikálních principů laserové činnosti. Dále klasifikaci a přehled jednotlivých typů laserů.

Požadavky:

Písemná příprava na cvičení, účast na praktikách, vypracování referátu, test půlsemestralní a test zápočtový

Osnova přednášek:

1.Laser- úvod, základní schéma. Pasivní optický rezonátor. Otevřený rezonátor. Vlastní módy. Vlastní frekvence. Módy podélné a příčné. Stabilita.2 hod.P

2.Relaxační doba rezonátoru (doba života fotonu v rezonátoru). Kvalita r. (činitel jakosti Q). Maticový popis šíření v rezonátoru. Stabilita. Graf stability. Gausovský svazek (pas, divergence).2 hod.

(cv)P

3.Aktivní prostředí. Energetické hladiny kvantové soustavy. Soubor kvantových soustav. Pravděpodobnost kvantového přechodu. Interakce záření s kvantovými soustavami. Rezonanční kvantové přechody. Emise spontánní a stimulovaná. Absorpce. Zesilování. Inverze populace hladin. Součinitel zisku.2 hod.

(cv)V

4.Zesilování. Saturace zisku. Aktivní prostředí v optickém rezonátoru. Výstupní výkon. Optimální vazba. Spektrální závislost součinitele zisku.2 hod.V

5.Homogenní a nehomogenní rozšíření spektrální čáry. Selekce příčných a podélných modů. Přelaďování laserů.2 hod.

(cv)V

6.Dynamika laseru (provoz kontinuální, impulsní). Rychlostní rovnice. Q-spínání. Akusto-optické a elektro-optické modulátory. Q-spínače. Generace sledu impulsů metodou synchronizace módů. Generace femtosekundových laserů.2 hod. (cv)P

7.Pevnolátkové lasery (rubínový, Nd: YAG, Ti: safír). Diodově buzené pevnolátkové lasery. Bezpečnost práce s lasery (vyhláška, třídy laserů). TEST (10 min.).2 hod.

P

8.Aplikace pevnolátkových laserů - Exkurze FJFI - Trojanova ul.

Začátek cca ve 14 hod. 4 hod.

J

9.Praktika (povinná jen pro Mgr.) - aplikace laserů v medicíně - FJFI - Trojanova ul. Začátek cca ve 14 hod.4 hodJ

10.Plynové lasery: molekulární, atomové, iontové (CO2 , He-Ne, Argonový), Excimerové lasery.2 hod.

P

11.Chemické lasery. Vysokovýkonové lasery kontinuální.2 hod. (cv)V

12.Vysokovýkonové lasery. Impulsní lasery pro inerciální slučování Plazmatické - rentgenové lasery.2 hod.V

13.Exkurze: FZU - Asterix, Sofia, COIL nebo Trumpf: CO2P

14.Předání referátů. ZÁPOČTOVÝ TEST.P,V

Osnova cvičení:

Studentům magisterského programu budou na přednáškách zadány příklady a referáty, které vypracují jako domácí přípravu a přednesou v rámci přednášek s poznámkou (cv).

Cíle studia:

Cílem předmětu je úvod do studia laserové techniky s důrazem na praktické využití jednotlivých typů laserů.

Studijní materiály:

[1] Vrbová M., Jelínková H., Gavrilov P.: Úvod do laserové techniky. ČVUT Praha 1994,

[2] Vrbová M.: Laserové systémy, http://prsk.fjfi.cvut.cz, Vrbová M. a kol.: Oborová encyklopedie lasery a moderní optika. Prometheus. Praha 1994

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po	místnost KL:B-701 Vrbová M. Pospíšilová M. 10:00–10:50 (přednášková par. 1) Kladno FBMI Učebnamístnost KL:B-701 Vrbová M. Pospíšilová M. 11:00–11:50 (přednášková par. 1 paralelka 1) Kladno FBMI Učebna
Út
St
Čt
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Navazující magisterský studijní obor Přístroje a metody pro biomedicínu - prezenční v angličtině (povinně volitelný předmět)