Osoba odpowiedzialna za przedmiot: prof. dr hab. inż. Paweł Szczepański

 

Streszczenie

Celem przedmiotu jest przedstawienie studentom fizycznych podstaw działania laserów oraz podstawowych zjawisk towarzyszących generacji promieniowania laserowego. W szczególności omawiane są podstawowe zagadnienia dotyczące akcji laserowej, tj. próg akcji laserowej, praca ciągła i praca impulsowa lasera oraz praca jedno- i wieloczęstotliwościowa. Ponadto, przedstawiony jest krótki zarys teorii rezonatorów optycznych.


Treść wykładu

Zjawiska podstawowe: oddziaływanie fali elektromagnetycznej z atomem dwupoziomowym - zjawisko absorpcji, emisji spontanicznej i emisji wymuszonej.

Pojęcie inwersji obsadzeń: warunki uzyskania wzmocnienia w układach kwantowych, metody uzyskania inwersji obsadzeń w ośrodkach gazowych, cieczach i ośrodkach ciała stałego, zjawisko nasycenia wzmocnienia i nasycenia absorpcji.

Oddziaływanie fali elektromagnetycznej. z układem atomów: zagadnienie szerokości linii widmowej - poszerzenie naturalne. Jednorodne i niejednorodne poszerzenie linii.

Rezonatory optyczne: wewnętrzny efekt interferometru Fabry-Perot, pojęcie modu rezonatora - mody wyższych rzędów. Warunki stabilności rezonatora - macierze ABCD. Formowanie wiązki gaussowskiej - rola rezonatora w tworzeniu wiązki gaussowskiej, rozbieżność kątowa wiązki.

Warunki generacji wiązki laserowej: pojęcie progu akcji laserowej. Praca ciągła i impulsowa przy pobudzaniu ciągłym i impulsowym. Praca jednomodowa i wielomodowa - pojęcie optymalnej transmisji zwierciadła wyjściowego. Generacja z komutacją dobroci rezonatora, synchronizacja modów.