|
Vyučující
|
-
Polívka Tomáš, prof. RNDr. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
1. Historický úvod, lineární vs. nelineární optika, Maxwellovy rovnice v dielektrickém prostředí, makroskopická polarizace 2. Nelineární polarizace, šíření elektromagnetické vlny v nelineárním prostředí, rovnice vázaných vln 3. Nelineární susceptibilita, vliv symetrie prostředí, disperze v nelineárním prostředí, nelineární krystaly 4. Zákony zachování v nelineární optice, Manley-Roweovy vztahy, fázová synchronizace 5. Susceptibilita II. řádu, generace druhé harmonické, generace součtové frekvence, parametrický zesilovač, sestupná a vzestupná frekvenční konverze 6. Susceptibilita III. řádu, generace třetí harmonické, generace optického kontinua 7. Nelineární index lomu, autofokusace, automodulace fáze, optické solitony 8. Nelineární absorpční jevy, saturovatelná absorpce, dvou a více fotonová absorpce 9. Elektrooptika - Pockelsův a Kerrův jev 10. Další nelineární jevy a jejich aplikace - laserové chlazení, generace vyšších harmonických a generace attosekundových pulsů, indukovaná mřížka, optická bistabilita 11. Úvod do semiklasického popisu, optické Blochovy rovnice, fotonové echo, dohasínání volné polarizace Obsah cvičení: Laboratorní demonstrace v laserové laboratoři, praktické ukázky nelineárních jevů
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Práce s textem (učebnicí, knihou), Demonstrace, Práce s multimediálními zdroji (texty, internet, IT technologie)
- Účast na výuce
- 20 hodin za semestr
- Domácí příprava na výuku
- 40 hodin za semestr
- Exkurze
- 3 hodiny za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Studenti se seznámí se základními principy nelineární optiky. Kurz poskytne nutný teoretický základ pro pochopení nelineárních optických jevů, ale těžiště kurzu bude především v představení a vysvětlení aplikací nelineární optiky v různých oblastech fyziky.
Studenti budou schopni řešit modelové problémy nelineární optiky a aplikovat je ve spektroskopických experimentech. Budou mít znalosti dostatečné k tomu, aby mohli samostatně navrhovat experimenty využívající nelineární optické jevy.
|
|
Předpoklady
|
Základní znalosti fyziky v přibližném rozsahu kurzů Fyzika 2 (Elektřina a magnetismus) a Fyzika 3 (Optika).
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška, Analýza výkonů studenta, Systematické pozorování studenta, Kolokvium
Úspěšné složení kolokviální zkoušky, splnění zadání domácích úkolů, aktivita na přednáškách a cvičeních.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Boyd, R. W.:. Nonlinear Optics. 2nd ed. Academic Press, Boston, 2003..
-
New, G. Introduction to Nonlinear Optics, Cambridge University Press, 2011. 2011.
-
Powers, P., Haus, J.W. Fundamentals of nonlinear optics. CRC Press, 2017. 2017.
-
Saleh, Bahaa E. A.; Teich, Malvin Carl. Základy fotoniky = fundamentals of photonics. Svazek 4. 1. vyd. Praha : Matfyzpress, 1996. ISBN 80-85863-12-X.
|