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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Lézertechnika

    A tantárgy angol neve: Laser Technique

    Adatlap utolsó módosítása: 2012. április 12.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Villamosmérnöki szak 
    Szabadon választható tárgy

     

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    TE12AF07   2/0/0/f 2  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Ujhelyi Ferenc,
    4. A tantárgy előadója Dr. Lőrincz Emőke, egyetemi docens, Atomfizika Tanszék
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Fizika, matematika, optika

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    TargyEredmeny("BMETE13AF04", "jegy", _) >= 2
    VAGY TargyEredmeny("BMETE131072", "jegy", _) >= 2
    VAGY TargyEredmeny("BMETE11AX02", "jegy", _) >= 2
    VAGY TargyEredmeny("BMETE11AX04", "jegy", _) >= 2
    VAGY TargyEredmeny("BMETE111822", "jegy", _) >= 2
    VAGY KépzésLétezik("9N-MF09") VAGY KépzésLétezik("5N-M7")

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

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat:

    Neptun-kód       Cím

    TE125404          Lézerfizika

    7. A tantárgy célkitűzése

    Megismertetni a hallgatókkal napjaink egyre elterjedtebben használt fényforrásának működési alapjait, a lézernyaláb tulajdonságait és a felhasználások széles körét.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    Előadások tematikája:

    • LASER betűszó, indukált emisszió (A. Einstein), lézerek megvalósításának nehézségei és különleges tulajdonságaik, fontos mérföldkövek a lézerek történetében.
    • Fény és anyag kölcsönhatásának fenomenologikus tárgyalása, spontán emisszió, abszorpció, indukált emisszió, vonalkiszélesedések.
    • Koherens optikai erősítő létesítése (mérleg-egyenletek, inverziósűrűség telítődése).
    • Gerjesztési módok a gyakorlatban (optikai és elektromos). Példák: szilárdtest lézerek (Nd:YAG) gerjesztése lámpával és lézerdiódával, gázkisülések (He-Ne, Ar+, CO2), folyadék (festék) lézerek gerjesztése.
    • Az erősítés telítődése. Inhomogén és homogén erősítésű közegek eltérő tulajdonságai. Kisjelű erősítés és telítődő abszorbens.
    • Visszacsatoló rendszer: optikai rezonátor jellemzői, rezonátor-módusok frekvenciájának meghatározása. Módusok téreloszlása konfokális rezonátorban. Rezonátorok stabilitása.
    • TEM00 alapmódus tulajdonságai: intenzitás-eloszlás, teljesítmény mérésének hibája, divergencia, fókuszmélység. Nyalábparaméterek meghatározása. Gauss-nyaláb terjedése optikai rendszerben.
    • Lézerműködés feltételei: erősítés és fázisfeltétel. Küszöb-inverziósűrűség. Lézermódusok frekvenciája. Lézerteljesítmény. Működési sávszélesség homogén és inhomogén közegekben. Sávszélesség csökkentésének lehetőségei.
    • Impulzusüzemű lézerműködés. Belső és külső moduláció. Erősítés és Q-kapcsolás, móduscsatolás.
    • Félvezetőlézerek. Direkt sávszerkezetű félvezető anyagok. Gerjesztés: nyitóirányban előfeszített p-n átmenet. Lézerdiódák tulajdonságai: teljesítmény-áram karakterisztika, divergencia, spektrális tulajdonságok, hőmérsékletfüggés.

     Hallgatói előadások témái:

    • Ipari lézeralkalmazások.
    • Fénytávközlés, optikai adattárolás, nyomtatás.
    • Méréstechnikai alkalmazások.
    • Orvosi lézeralkalmazások.
    • Lézerrel indított fúzió.
    • Katonai alkalmazások.
    •  Ajánlott cikk feldolgozása.
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    Előadás

    10. Követelmények

    a.       A szorgalmi időszakban: zárthelyi a 12. héten órarendi időben, valamint házi feladat: egy választott publikáció feldolgozása, vagy egy választott lézeralkalmazás bemutatása (írásos anyag 60%, előadás 40%) a 13. vagy 14. héten az előzetes beosztás szerint.

    b.       A vizsgaidőszakban: -

    c.              Elővizsga: -

    11. Pótlási lehetőségek

    A zárthelyi pótlása a 13. héten órarenden kívül.

    Térítés ellenében a sikertelen ZH egyszer javítható (pótlási héten) és a HF írásbeli része pótolható.

    12. Konzultációs lehetőségek

    Oktatóval előre egyeztetett időpontban igény szerint.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    Bevezetés a modern optikába, III. kötet (050393 számú jegyzet)

    Svelto: Principles of lasers

    Tanszéki honlapról letölthető segédanyag (www.fat.bme.hu)

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra28
    Félévközi készülés órákra6
    Felkészülés zárthelyire10
    Házi feladat elkészítése16
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása0
    Egyéb:0
    Vizsgafelkészülés0
    Összesen60
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta Dr. Lőrincz Emőke, egyetemi docens, Atomfizika Tanszék