Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Lézerfizika

    A tantárgy angol neve: Laser Physics

    Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Villamosmérnöki Szak

    Műszaki Informatika Szak

    Doktorandusz-képzésbeli választható tárgy

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    TE125404   4/0/0/v 5 1/1
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Lőrincz Emőke

    egyetemi docens

    Atomfizika, Fizikai

    Dr. Maák Pál

    egyetemi adjunktus

    Atomfizika, Fizikai

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Matematika és fizika oktatott tananyaga.

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    (TárgyEredmény( "BMETE122045" , "jegy" , _ ) >= 2 VAGY TárgyEredmény( "BMETT122045" , "jegy" , _ ) >= 2)
    ÉS NEM (KépzésLétezik( ahol a KépzésKód = "9N-AF06"))

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    -

    7. A tantárgy célkitűzése

    Megismertetni a hallgatókkal napjaink egyre elterjedtebben használt fényforrásának működési alapjait, s a felhasználások széles körét.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    Atomok, molekulák és szilárd testek lehetséges állapotai, az energiaszintek betöltöttsége termikus egyensúlyban. Az elektromágneses módus fogalma, módussűrűség háromdimenziós üregben. Fény és anyag kölcsönhatási folyamatai: spontán emisszió, abszorpció és indukált emisszió.

    Homogén és inhomogén vonalkiszélesedési jelenségek: természetes vonal-szélesség, ütközési kiszélesedés, Doppler-kiszélesedés. Példák.

    Koherens optikai erősítő létrehozása - tárgyalás a nívók betöltöttségeinek változása alapján, stacionárius megoldás létrejöttének feltételei, a telítődés jelensége. 3 és 4 nívós gerjesztési modellek. Példák.

    Az erősítés telítődése. A teljes erősítés meghatározása homogén kiszélesedés esetén két határesetben: kis fluxus sűrűségnél (lineáris - kis jelű erősítés) és a telítődési értéket meghaladó esetben. Inhomogén és homogén erősítésű közegek eltérő telítődési tulajdonságai.

    Lézerműködés feltételei: küszöb- és fázisfeltétel. Az optikai rezonátor (passzív rezonátor) jellemzői, a módusok élettartamának (a módusok sávszélességének) és a módusok frekvenciatávolságának meghatározása. A küszöb-inverziósűrűség fogalma. A lézermódusok frekvenciája.

    A lézerfény spektrális tulajdonságai. Több módusú működés homogén ill. inhomogén esetben, Lamb-dip jelenség. Egymódusú működés létesítésének lehetőségei. Elvi sávszélesség és a gyakorlatban fellépő sávszélességet növelő jelenségek. Sávszélesség csökkentése aktív stabilizálással. Koherencia-tulajdonságok. Időbeli koherencia és a sávszélesség kapcsolata. Hagyományos fényforrás és a lézerek koherencia hossza. Térbeli koherencia, lézernyaláb térbeli tulajdonságai (Gauss-nyaláb), divergencia fogalma.

    Impulzuslézerek létesítésének lehetséges módjai: erősítés kapcsolása, Q-kapcsolás, módusok csatolása.

    Lézertípusok: szilárdtestlézerek, gázlézerek, festék- és kémiai lézerek, félvezető lézerek, egyebek. Lézeralkalmazások. Lézerpiac.

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadások, laboratóriumi mérések és szakmai látogatások (KFKI, Bay Zoltán, LASRAM).

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: 2 ZH az elméleti és gyakorlati ismeretekből. A félév lezárásának követelménye a 2 ZH legalább 50%-os eredménye, ezek átlaga alapján vizsgajegy megajánlása.

    b. A vizsgaidőszakban: a ZH-k alapján megajánlott jegy szóbeli javítása lehetséges.

    c. Elővizsga: a félév utolsó hetében, a 2. ZH eredményének ismeretében lehetséges.

    11. Pótlási lehetőségek

    Mindkét ZH egyszer pótolható.

    12. Konzultációs lehetőségek

    ZH-k és vizsgák előtt meghirdetünk konzultációs lehetőséget.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    A hallgatók számára a http://qchem52.fat.hu/index.html oldalon (Atomfizika Tanszék internet címe) WINWORD6 formátumú letölthető jegyzet áll rendelkezésre.

    Ajánlott irodalom:

    O. Svelto: Principles of lasers (1982 Plenum Press, New York)

    B.E.A. Saleh, M.C. Teich: Fundamentals of Photonic (1991 John Wiley & Sons, Inc.)

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

    :

    Kontakt óra

    60

    Félévközi készülés órákra

    20

    Felkészülés zárthelyire

    50

    Házi feladat elkészítése

    10

    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

    -

    ..

    Vizsgafelkészülés

    10

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Lőrincz Emőke

    egyetemi docens

    Atomfizika, Fizikai