Vláknové lasery a zesilovače

Garant předmětu:

Václav Kubeček

Přednášející:

Pavel Peterka

Cvičící:

Pavel Peterka

Předmět zajišťuje:

katedra laserové fyziky a fotoniky

Anotace:

Úvod: optická vlákna, pasivní komponenty, čerpací lasery. Spektroskopie prvků vzácných zemin. Erbiem dopovaný vláknový zesilovač, rychlostní rovnice, saturace zesílení. Podrobný teoretický model, návrh a optimalizace zesilovače. Měření zesílení a šumového čísla zesilovače. Erbiem dopované vláknové lasery, kontinuální a pulzní režim. Vláknové zesilovače a lasery s jinými prvky vzácných zemin, výkonové vláknové lasery čerpané přes plášť, Ramanovské vláknové zesilovače. Využití vláknových zesilovačů v optických komunikacích.

Požadavky:

Základní znalosti teorie laserů, laserové techniky a optických vláken; základní znalosti programování (pro cvičení). Seznam otázek ke zkoušce najdete zde: https://www.ufe.cz/wp-content/uploads/2025/02/vla-okruhy-otazek.doc

Osnova přednášek:

1. Komponenty vláknových laserů a zesilovačů.

2. Spektroskopie prvků vzácných zemin v optických vláknech

3.-.4 Erbiem dopovaný vláknový zesilovač (EDFA, Erbium-doped fiber amplifier)

5. Kontinuální vláknové lasery a výkonové vláknové lasery čerpané přes plášť

6. Vláknové lasery s dalšími prvky vzácných zemin, vybrané problémy výzkumu v ÚFE a na FJFI

7. Exkurze v ÚFE Suchdol: výroba optických vláken a jejich základní charakterizace

8.-9. Pulzní režimy vláknových laserů.

10.-11. Polovodičové optické zesilovače (SOA, semiconductor optical amplifiers) a jejich aplikace v komponentách pro transparentní optické sítě

12. Ramanovské vláknové zesilovače

13. Parametrické vláknové zesilovače

14. Exkurze v laboratoři nelineární vlnové optiky v ÚFE Kobylisy

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Znalosti:

principů vláknových zesilovačů a laserů a metod jejich optimalizace.

Schopnosti:

aplikace získaných poznatků na využití výkonových vláknových laserů v průmyslu a využití optických zesilovačů v optických komunikacích.

Studijní materiály:

Povinná literatura:

[1] přednášky ve formátu pdf https://www.ufe.cz/pavel-peterka-pro-studenty/

Doporučená literatura:

[2] P. Peterka: Vláknové lasery, https://www.ufe.cz/pavel-peterka-pro-studenty/

[3] M. Karásek: Optical fibre amplifiers https://www.ufe.cz/pavel-peterka-pro-studenty/

[4] B.E.A. Saleh a M.C. Teich, „Základy fotoniky“. Matfyzpress, Praha 1994

Poznámka:

Další informace:

https://www.ufe.cz/pavel-peterka-pro-studenty/

Rozvrh na zimní semestr 2025/2026:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2025/2026:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Fyzikální elektronika - Fotonika (volitelný předmět)
• Fyzikální elektronika - Laserová fyzika a technika (volitelný předmět)