Detail předmětu

Nelineární optika

FSI-TNEAk. rok: 2022/2023

Jedná se o úvodní kurz nelineární optiky – oboru, který se zabývá interakcemi intenzivního 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 obsahuje stručnou diskusi uváděných nelineárních jevů z hlediska kvantové optiky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

prof. RNDr. Jiří Petráček, Dr.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

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. 

Učební cíle

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.

Základní literatura

E. Powers, J. W. Haus: Fundamentals of Nonlinear Optics, 2nd Edition, CRC Press, 2017.
R.W. Boyd: Nonlinear Optics, 4th Edition, Academic Press, 2020. (EN)

Doporučená literatura

R.W. Boyd: Nonlinear Optics, 4th Edition, Academic Press, 2020. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-FIN-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, volitelný
  • Program N-PMO-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Jiří Petráček, Dr.

Osnova

  1. Lineární optika, vlny v krystalech, elektrické pole a polarizace
  2. Úvod do teorie nelineárních optických susceptibilit
  3. Popis nelineárních optických interakcí pomocí vlnové rovnice
  4. Nelineární jevy druhého řádu
  5. Jevy související se závislostí indexu lomu na intenzitě
  6. Čtyřvlnné míchání
  7. Šíření světelných pulzů, samomodulace fáze
  8. Optické solitony
  9. Ramanův a Brillouinův rozptyl
  10. Kvantová nelineární optika