Detail předmětu

Nelineární optika

FSI-TNE Ak. rok: 2023/2024 Zimní semestr

Jedná se o úvodní kurz nelineární optiky – oboru, který se zabývá interakcemi intenzívního laserového světla s látkou. Přednášky se zaměřují především na tradiční témata (např. generaci druhé harmonické, optický parametrický oscilátor, nelineární procesy třetího řádu, optické solitony, Ramanův a Brillouinův rozptyl) s důrazem na jejich základní vlastnosti. Kurz také stručně představuje základní přístupy popisující interakci mezi světlem a látkou. Konečně kurz obsahuje stručnou diskusi nelineárních jevů z hlediska kvantové optiky.

Garant předmětu

prof. RNDr. Jiří Petráček, Dr.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství

Výsledky učení předmětu

Získané schopnosti: Studenti by měli být schopni porozumět vědeckým článkům z oblasti nelineární optiky a navázat prováděním vlastního výzkumu.

Prerekvizity

Znalost matematiky, obecné fyziky a optiky na úrovni základních univerzitních kurzů.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínkou zápočtu je vypracování zadaného domácího úkolu a úspěšné absolvování závěrečného testu. 

 

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cíle předmětu: Přehled základních jevů nelineární optiky s důrazem na obecné principy. Pochopení formalismu teorie vázaných vln pro popis nelineárních optických interakcí. Znalost nejdůležitějších aplikací.

 

Získané schopnosti: Studenti by měli být schopni porozumět vědeckým článkům z oblasti nelineární optiky a navázat prováděním vlastního výzkumu.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-PMO-P: Přesná mechanika a optika, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 2 kredity, volitelný

Program N-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, magisterský navazující
obor ---: bez specializace, 2 kredity, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova


  1. Elektrické pole a polarizace

  2. Popis nelineárních optických interakcí pomocí vlnové rovnice

  3. Nelineární jevy druhého řádu

  4. Jevy související se závislostí indexu lomu na intenzitě

  5. Čtyřvlnné míchání

  6. Šíření světelných pulzů, samomodulace fáze

  7. Optické solitony

  8. Interakce mezi atomy a světlem

  9. Ramanův a Brillouinův rozptyl

  10. Kvantová nelineární optika