Úvod do fyziky laserů

přednáší doc. RNDr. Jan Píchal, CSc.

• Úvod do fyziky laserů je předmět vypsaný v letním semestru 2009/2010.
• Vypsán je jako předmět doktorandského studia i denního studia.
• Zapsat se je možno v počítačovém systému FEL.
• Dohoda o termínu přednášek bude provedena na počátku letního semestru.
• Předpokládají se znalosti v rozsahu předmětů Fyzika I a Fyzika II.
• Předmět si klade za cíl vysvětlit princip funkce laserů, seznámit s druhy laserů a s možnostmi jejich užití.
• Skládá z přednášek,  exkurzí a cvičení, během nichž např. navštívíte laser PALS Akademie věd ČR, firmu vyrábějící holografické ochranné znaky, lékařská pracoviště využívající lasery, výrobce lékařských laserů, pohrajete si s hologramem ap.
• Bližší informace - osobně: T2:B2-35 (chodba naproti knihovně), nebo e-mail pichal@feld.cvut.cz

• Princip funkce laseru
• Pevnolátkové lasery
• Polovodičové lasery
• Plynové lasery
• Chemické lasery
• Barvivové lasery
• Excimerové lasery
• Vlastnosti laserového záření
• Vytváření krátkých výkonových pulsů
• Aplikace laserů
• Holografie

Náměty ke zkoušce:

1. Holografie a lasery
2. Použití laserů
3. Bezpečnost práce s lasery
4. Užití laserů v lékařství
5. Pevnolátkové lasery-princip
6. Emise a pohlcování světla, vytváření inverzní populace
7. Zesílení svazku a vytváření inverzní populace
8. Optické rezonátory a účinnost laserů
9. Spektrální čára a její typické vlastnosti
10. Metody čerpání, Fresnelovy ztráty, Brewsterův úhel
11. Odlišnosti pevnolátkových, polovodičových a plynových laserů
12. Porovnejte výhody a nevýhody jednotlivých skupin laserů
13. Chemické a excimerové lasery
14. Lasery využívající tekutá barviva
15. Atypické druhy laserů (s volnými elektrony, rentgenové lasery aj.)
16. Vlastnosti laserového záření
17. Jednotlivé typy pevnolátkových laserů
18. Ladění laserů
19. Vytváření krátkých pulsů záření
20. Porovnejte výhody a nevýhody hlavních způsobů vytváření krátkých pulsů
21. Mode­locking
22. Vytváření velmi krátkých vysokovýkonových pulsů
23. Výběr 2. harmonické
24. Polovodičové lasery
25. Přehled plynových laserů
26. Plynové (atomární) lasery
27. Plynové (iontové) lasery
28. Plynové (molekulární) lasery
29. Stabilizace výstupní frekvence laserů
30. Divergence svazku a její omezení
31. Koherence svazku

1. Light emission, inversion population
2. Beam intensification and creation of inversion population
3. Optrical resonators and lasers´ effectivity
4. Spectral line and its characteristics
5. Methods of pumping, Fresnel losses, Brewster angle
6. Holography and lasers
7. Application of lasers
8. Safety at work with lasers
9. Application of lasers in medicine
10. Principles of solid state lasers
11. Individual types of solid state lasers
12. Semiconductor lasers
13. Overview of gas lasers
14. Atomic gas lasers
15. Ion gas lasers
16. Molecular gas lasers
17. Dissimilarities of solid state, semiconductor and gas lasers
18. Compare benefits and disadvantages of individual type of lasers
19. Chemical and excimer lasers
20. Dye lasers
21. Exotic lasers (free electron, x-ray)
22. Laser radiation characteristics
23. Laser radiation output frequency stabilization
24. Beam divergence and methods of its restriction
25. Beam coherence
26. Laser „tuning“
27. Methods of short laser light pulses´ creation
28. Compare benefits and disadvantages of individual methods of short light pulses forming
29. Mode­locking
30. Methods of ultrashort high power pulses formation