Základy laserové techniky a fotoniky

Okruhy otázek ke státním závěrečným zkouškám bakalářského studia

Obor: Fyzika plazmatu a termojaderné fúze

Předmět: Základy laserové techniky a fotoniky

Předměty vztahující se k okruhům:

  • 12LTB1 Laserová technika 1
  • 12LTB2 Laserová technika 2
  • 12ZAOP Základy optiky
  • 12ZELD Základy elektrodynamiky
  • 12ZFS Základy fotonických struktur
 
1. Principy laserů–základy interakce záření slátkou, Einsteinovy koeficienty, stimulovaná emise, inverze populace hladin, zesilování záření, prahová podmínka laseru, rychlostní rovnice
 
2. Typy laserů podle aktivního prostředí a jejich aplikace
 
3. Otevřené rezonátory, spektrum laserového záření, módy podélné a příčné, Gaussovský svazek, diagram stability, rezonátory stabilní a nestabilní
 
4. Laserový oscilátor, režimy generace –volně běžící režim, Q-spínání, synchronizace módů
 
5. Laserový zesilovač, saturace zesílení, distorze zesilovaného signálu, typy a systémy laserových zesilovačů
 
6. Formy popisu světla, charakteristiky elektromagnetického pole a světelné vlny (amplituda, fáze, energie, intenzita světla, disperze světla, barva, polarizace). Vliv materiálu -lineární a nelineární chování světla, izotropní a anizotropní prostředí. Rovinné vlny -komplexní index lomu, vlnový vektor, charakteristická admitance vlny, disperze světla.
 
7. Světlo při průchodu dvou homogenních prostředí -Snellovy zákony, Fresnelovy vzorce, totální odraz, Brewsterův úhel a jejich aplikace. Světelné svazky –Gaussův svazek, šíření a divergence.
 
8. Jevy optické interference a difrakce, statistické optické jevy a podmínky pro interferenci, skalární teorie difrakce, Fresnelovo a Fraunhoferovo přiblížení, holografická metoda záznamu a rekonstrukce vlnoplochy.
 
9. Základy geometrické optiky, zobrazovací rovnice, paraxiální optická soustava, optická mohutnost optického systému, základní optické přístroje.
 
10. Optické vlnovody, kovové a dielektrické typy a jejich vlastnosti, klasifikace, optická vlákna, technologie přípravy, disperzní efekty.