Detail předmětu

Nelineární optika

FSI-TNEAk. rok: 2024/2025

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.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

prof. RNDr. Jiří Petráček, Dr.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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.

 

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

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. 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