A tárgy címe:
Lézertechnika
Elsődleges képzés:
Fizikus mérnök BSc
Kredit:
3
A tárgy besorolása:
választható (a nem kívánt törlendő)
Óraszám - előadás:
2
Óraszám - gyakorlat:
0
Óraszám - labor:
0
Egyéb oktatás:
bemutató laborgyakorlatok
Számonkérés módja:
Coursework grade
Egyéb számonkérés:
nagy házi feladat
Félév:
5
Előtanulmányi feltételek:
Elektrodinamika és optika
Tantárgy felelőse:
Dr. Maák Pál, egyetemi docens, PhD
További oktatók:
Tárgyleírás:
Megismerkedés a lézerek felépítésével, sajátos tulajdonságaival és alkalmazásaival, különös hangsúllyal a módszerek, fogalmak megalapozására.
Fény és anyag kölcsönhatása, spontán emisszió, abszorpció, indukált emisszió. Koherens optikai erősítő.
Az erősítés sávszélessége, homogén és inhomogén kiszélesedés, jellegzetes paraméterek, lézeranyag-fajták.
Az erősítés telítődése. Inhomogén és homogén erősítésű közegek eltérő tulajdonságai.
A lézerfény specifikus tulajdonságai sávszélesség, divergencia, időbeli és térbeli koherencia
Az erősítő közeg tervezésének alapjai általánosan, szilárdtest, folyadék és gázhalmazállapotú erősítő közegek.
Szilárdtest erősítő elemzése, összetételek, pumpálási módok, termikus effektusok
Rezonátorok felépítése, geometriai tervezés a stabilitás számítására, alapvető rezonátor-konfigurációk kiépítése, példák vizsgálata specifikus tervezőprogrammal.
Folyamatos működésű lézerek, telítődés, módus-kompetíció, erősítés és fázisfeltétel.
Impulzusüzemű működési módok, megvalósítási technikák
Ultrarövid impulzusok létrehozásának feltételei, aktív és passzív móduscsatolás gyakorlati megvalósítása, konfigurációk. Tipikus impulzusparaméterek.
Ultrarövid impulzusok erősítése, regeneratív illetve multipassz erősítők tervezési szempontjai, tipikus gyakorlati konfigurációk. Az erősítőkben fellépő nemlineáris hatások, csörp és zajok becslésének módszerei.
Lézerdiódák fajtái, diódapumpa-rendszerek tervezése.
Szállézerek tervezési szempontjai, szálerősítők alkalmazása nagy impulzusenergiákra
Lézerek alkalmazása az orvostechnikában, híradástechnikában és az iparban.
Ajánlott irodalom:
1. Saleh B. E. A, Teich M. C.: Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, Inc. 1991.
2. Svelto O.: Principles of Lasers, Springer, 1998.
3. LIA Handbook of Laser Materials Processing, ed. in chief John F. Ready, Laser Institute of America, 2001
Kompetenciák:
a) tudása- Ismeri a klasszikus és modern fizika műszaki-technológiai eljárásokat és alkalmazásokat megalapozó alapvető törvényszerűségeit, fejlődési irányait, és a modern fizikai modelleket.- Ismeri a fizika legfontosabb kapcsolódási pontjait a mérnöki diszciplínákkal, az ehhez kapcsolódó alapvető fogalmakat és összefüggéseket.- Átlátja a fizikai törvényszerűségek technológiai és gazdasági folyamatokra történő alkalmazásait, valamint a kutatás-fejlesztés és a technológiai innováció folyamatát.- Specializációs szakterületén ismeri az alkalmazott tervezési elveket, technológiákat, speciális anyagokat és mérési eljárásokat.b) képességei- Képes a műszaki-technológiai problémák és a fizikai tudományos eredmények közötti kapcsolat megteremtésére, a két terület alkotó összekapcsolására.- Képes a műszaki problémák és a hozzájuk kapcsolódó fizikai jelenségek megértésére, az ehhez szükséges információgyűjtésre, és a szakirodalom eredményeinek értelmezésére és kreatív alkalmazására.- A modern fizikán alapuló technológiákkal kapcsolatos általános ismeretei felhasználásával választott specializációja területén képes egyes mérnöki feladatok megoldására (tervezés, fejlesztés, üzemeltetés, tanácsadás).- Ismeretei alapján rendelkezik a tudományos-technológiai alapokon nyugvó megalapozott érvelés képességével, ismeretei alapján képes megalapozott véleményt alkotni szakterületéhez kapcsolódó társadalmi, tudományos, technológiai és etikai kérdésekről.- Képes tudásának önálló gyarapítására, a releváns szakirodalom követésére és feldolgozására, és tanulmányainak magasabb szinten történő folytatására.c) attitűdje- Törekszik a tudományos fizikai ismeretek és a műszaki-technológiai alkalmazások közötti összekötő, integráló szerep megteremtésére.- Hitelesen képviseli a természettudományos világnézetet, és alkalmazni tudja a technológia és társadalom viszonylatában.- Nyitott a természettudományos és műszaki továbbképzés irányában.- Elkötelezett új kompetenciák elsajátítására.- Fejleszti, mélyíti szakterületi ismereteit.d) autonómiája és felelőssége- Felelősséggel együttműködik a műszaki, természettudományos és más szakterületek szakembereivel.- Tudatosan vállalja a műszaki-természettudományos terület etikai normáit.- Saját képességeit és munkájának eredményét reálisan értékeli.- Folyamatos tanulással fejleszti kompetenciáit, alkalmassá válva felelősségteljes munkakörök betöltésére.- Tisztában van a tudományos-technológiai kijelentések jelentőségével és következményeivel.