Strona główna

Opisy kursów kod kursu: etd 6070 Nazwa kursu: Technika Laserowa 1 Język wykładowy: polski Forma kursu Wykład


Pobieranie 43.64 Kb.
Data19.06.2016
Rozmiar43.64 Kb.
OPISY KURSÓW


  • Kod kursu: ETD 6070

  • Nazwa kursu: Technika Laserowa 1

  • Język wykładowy: polski


Forma kursu

Wykład

Ćwiczenia

Laboratorium

Projekt

Seminarium

Tygodniowa liczba godzin ZZU *

1




2







Semestralna liczba godzin

ZZU*
















Forma zaliczenia

zaliczenie




zaliczenie







Punkty ECTS

1




2







Liczba godzin CNPS

40




80









  • Poziom kursu (podstawowy/zaawansowany): studia I stopnia stacjonarne, zaawansowany

  • Wymagania wstępne: Zaliczone kursy - Fizyki, wszystkie obowiązujące kursu matematyki, Elektryczność i magnetyzm

  • Imię, nazwisko i tytuł/ stopień prowadzącego: Krzysztof Abramski, prof. dr hab. inż.

  • Imiona i nazwiska oraz tytuły/stopnie członków zespołu dydaktycznego: dr Paweł Kaczmarek, dr Arkadiusz Antończak

  • Rok: III Semestr: 6

  • Typ kursu (obowiązkowy/wybieralny): obowiązkowy

  • Cele zajęć (efekty kształcenia): Celem wykładu jest wyjaśnienie podstawowych mechanizmów wzmacniania i generacji promieniowania elektromagnetycznego, przedstawienie przegląda laserów, a także wprowadzenie w zastosowania techniki laserowej.

  • Forma nauczania (tradycyjna/zdalna): tradycyjna

  • Krótki opis zawartości całego kursu: Wykład wprowadza w fizykę i technologię laserów. Omawia koherencję promieniowania elekromagnetycznego, wprowadza w spektroskopie optycznych linii spektralnych i ich poszerzeń. Opisuje podstawy wzmacniania kwantowo i generacji promieniowania elektromagnetycznego i warunki istnienia wzmocnienia. Podaje model generacji laserowej i przedstawia parametry wiązek laserowych, ich strukturę spektralną i modową. Daje przegląd mechanizmów wzbudzania akcji laserowej w różnych typach laserów i omawia podstawowe typy laserów. Celem wykładu jest wyjaśnienie podstawowych mechanizmów wzmacniania i generacji promieniowania elektromagnetycznego, a także wprowadzenie w zastosowania techniki laserowej.

  • Wykład (podać z dokładnością do 2 godzin):



Zawartość tematyczna poszczególnych godzin wykładowych

Liczba godzin

1. Spektralne własności promieniowania elektromagnetycznego. Koherencja.

2. Spektroskopia atomów i molekuł. Widma elektronowe, oscylacyjne i rotacyjne. Poszerzenia linii spektralnych.

3. Promieniowanie ciała doskonale czarnego. Model Plancka i model Einsteina. Kwantowe warunki wzmacniania promieniowania. Wzmocnienie ośrodka.

4. Rezonator Fabry-Perota i jego własności spektralne. Rezonator z

ośrodkiem wzmacniającym.

5. Prosty model generacji laserowej. Szerokość spektralna promieniowania laserowego.

6. Rezonatory optyczne i ich struktura modowa. Laserowe wiązki gaussowskie. Mechanizmy wzbudzania akcji laserowej.

7. Przegląd laserów: gazowe, na ciele stałym, półprzewodnikowe, światłowodowe i inne

1
2

2
2
2
2
4

  • Ćwiczenia - zawartość tematyczna:

  • Seminarium - zawartość tematyczna:

  • Laboratorium - zawartość tematyczna:

Celem laboratorium jest zapoznanie się z praktycznym aspektami generacji promieniowania laserowego, jego modulacji i detekcji. Laboratorium zawiera 12 ćwiczeń samodzielnych i cztery demonstracyjne. Ćwiczenia laboratoryjne obejmują: konstrukcje laserów gazowych, półprzewodnikowych i laserów na ciele stałym, badanie własności wiązek laserowych, podstawowych technik modulacji i detekcji promieniowania laserowego.

  1. Lasery He-Ne (543nm, 594nm, 628,3nm). Budowa. Parametry.

  2. Mody poprzeczne promieniowania laserowego. Warunek stabilności rezonatora laserowego.

  3. Analiza modów podłużnych lasera.

  4. Justowanie lasera.

  5. Laser półprzewodnikowy. Charakterystyki.

  6. Interferometry laserowe i światłowodowe.

  7. Detekcja koherentna. Analiza sygnałów heterodynowania między dwoma laserami.

  8. Akustooptyczny modulator Bragga.

  9. Akustooptyczna dyfrakcja wiązki laserowj na fali ultradźwiękowej. Efekt Ramamna-Natha.

  10. Modulator elektro-optyczny.

  11. Dwukanałowe łącze na laserze półprzewodnikowym.

  12. Laser Nd:YAG pompowany diodą laserową

  • Projekt - zawartość tematyczna:

  • Literatura podstawowa:

1. Bernard Ziętek, Optoelektronika, Wydawnictwo Uniwersytetu M. Kopernika, Toruń, 2004

2. Koichi Shimoda, Wstęp do fizyki laserów, PWN, Warszawa, 1993,

3. Franciszek Kaczmarek, Wstęp do fizyki laserów, PWN, Warszawa, 1878,

4. A. Kujawiński, P. Szczepański, Lasery. Fizyczne podstawy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1999

  • Literatura uzupełniająca:

1. Joseph T. Verdeyen, Laser Electronics, Prentice-Hall International, London, 1995

2. Amnon Yariv, Quantum Electronics, John Wiley&Sons, New York, 1989

3. Amnon Yariv, Optical Electronics, Holt Rinehart and Winston, New York, 1985

4. Orazio Sverto, Principle of Lasers, Plenum Press, New York and London, 1998

5. Anthony Siegmann, Lasers, University Science Books, Mill Valey, 1991

6. J.Wilson, J.F.B.Hawkes, Lasers. Principles and Applications, Prentice Hall, New York, 1987

  • Warunki zaliczenia: Zaliczenie wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych

* - w zależności od systemu studiów



DESCRIPTION OF THE COURSES


  • Course code: ETD 6070

  • Course title: Laser Technique 1

  • Language of the lecturer: Polish




Course form

Lecture

Classes

Laboratory

Project

Seminar

Number

of hours/week*

1




2







Number

of hours/semester*
















Form of the course completion

credition




credition







ECTS credits

1




2







Total Student’s Workload

40




80







  • Level of the course (basic/advanced): First-cycle studies, mode of study: full-time studies, basic

  • Prerequisites: All courses of Physics, Mathematics, Electricity and Magnetism.

  • Name, first name and degree of the lecturer/supervisor: Krzysztof M. Abramski, Professor

  • Names, first names and degrees of the team’s members: Paweł Kaczmarek, PhD; Arkadiusz Antończak, PhD

  • Year: III Semester: 6

  • Type of the course (obligatory/optional): obligatory

  • Aims of the course (effects of the course): The main aims of this course is to explain basic mechanisms of light amplification, to give review of basic lasers lasing and to introduce into laser applications

  • Form of the teaching (traditional/e-learning): traditional

  • Course description: This course introduces into physics and technology of lasers. Coherence phenomena of electromagnetic radiation are described. The introduction into spectroscopy of spectral lines and their broadening is given. The basic mechanisms of quantum gain, oscillations of electromagnetic radiation and conditions for quantum amplification are explained. The model of laser radiation, the basic parameters of laser beams, their spectral and mode structures are presented. The mechanisms of laser action in different types of lasers, their operation and basic parameters are reviewed. The main aims of this course is to explain basic mechanisms of light amplification, lasing and to give introduction into laser applications.

  • Lecture:

Particular lectures contents

Number of hours

1. Spectral properties of electromagnetic radiation. Coherence.

2. Spectroscopy of atoms, molecules. Electronic, oscillation and rotation spectra. Broadening of spectral lines.

3. Black body radiation. Planck's model. Einstein's model. Quantum conditions of amplification of radiation.

4. The Fabry-Perot resonator and it spectral properties. Resonator with the gain medium.

5. Simple model of laser oscillations. The linewidth of the laser radiation.

6. Optical laser resonators. Mode structure. Gaussian beams. Mechanisms of pumping.

7. The overview of lasers: gas, semiconductor lasers, solid state lasers, fibre lasers and the other.

1
2
2

2
2
2
4

  • Classes – the contents:

  • Seminars – the contents:

  • Laboratory – the contents: The aim of this course is to get experimental skill in the laser laboratory, dealing with different aspects of oscillation, modulation and detection of laser radiation. It contains 12 individual experiments. The experiments include construction of gas lasers, diode lasers and solid state lasers, laser beam investigations, modulation and detection of laser radiation.

  1. He-Ne lasers

  2. Transverse laser mode analysis. Stability condition.

  3. Longitudinal laser mode analysis.

  4. Laser alignment.

  5. Semiconductor lasers.

  6. Laser interferometry and vibrometry

  7. Cohernt detection. Beat signal analysis.

  8. Acoustooptical Bragg modulator.

  9. Diffraction of the laser beam at the ultrasound wave. Raman-Nath effect.

  10. Electrooptical modulator.

  11. Two-channel transmission in free-space.

  12. Diode pumped Nd:YAG laser.

  • Project – the contents:

  • Basic literature:

1. Bernard Ziętek, Optoelektronika, Wydawnictwo Uniwersytetu M. Kopernika, Toruń, 2004

2. Koichi Shimoda, Wstęp do fizyki laserów, PWN, Warszawa, 1993,

3. Franciszek Kaczmarek, Wstęp do fizyki laserów, PWN, Warszawa, 1878

4. A. Kujawski, P. Szczepański, Lasery. Fizyczne podstawy, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1999

  • Additional literature:

1. Joseph T. Verdeyen, Laser Electronics, Prentice-Hall International, London, 1995

2. Amnon Yariv, Quantum Electronics, John Wiley&Sons, New York, 1989

3. Amnon Yariv, Optical Electronics, Holt Rinehart and Winston, New York, 1985

4. Orazio Sverto, Principle of Lasers, Plenum Press, New York and London, 1998

5. Anthony Siegmann, Lasers, University Science Books, Mill Valey, 1991

6. J. Wilson, J.F.B. Hawkes, Lasers. Principles and Applications, Prentice Hall, N. York, 1987

  • Conditions of the course acceptance/credition: exam








©snauka.pl 2016
wyślij wiadomość