Sylabus
* 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.
* 6. 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.
Anotace
Přednáška rozšiřuje znalosti získané v úvodním kurzu optiky o základy laserové fyziky, statistického popisu světla, fourierovské optiky, holografie, nelineární optiky, kvantové optiky a optických komunikací. Důraz je kladen na získání znalostí potřebných k pochopení základných fyzikálních principů, které se využívají při konstrukci optických zařízení.