Detail předmětu

Inženýrská optika

FSI-TIOAk. rok: 1999/2000

Inženýrská optika se zabývá aspekty optiky a vychází z užití výsledků moderní optiky k řešení inženýrských problémů. Obsah předmětu jezaměřen na následující problematiku: přenos a zpracování optických informací, prvky speciálních měřicích optických soustav,nedestruktivní měřicí metody, holografii, optickou korelaci aprostorovou filtraci, vláknovou optiku, integrovanou optiku,elektrooptické a akustooptické prvky, lasery a jejich vybranéaplikace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Zajišťuje ústav

Ústav fyzikálního inženýrství (ÚFI)

Výsledky učení předmětu

Trajektorie světla v gradientním prostředí. Vztah mezi
koherenční délkou a spektrální šířkou záření. Fyzikální princip
činnosti laserů. Volné šíření a transformace gaussovského svazku.
Využití elektrooptického a akustooptického jevu. Holografická
interferometrie. Speckle interferometrie. Koherentní optické
korelátory.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu: Prezence ve cvičení. Písemné (domácí)
zpracování a obhájení řešení dvou zadaných problémů.
Zkouška: Prověření znalostí řešením úloh a vysvětlením podstaty
jevů a aplikací koherenční optiky.

Učební cíle

Cílem kurzu je vytvořit ucelený přehled o poznatcích koherenční
optiky.
Úkolem kurzu je seznámit studenty se současnými aplikacemi moderní
otpiky: vláknová optika, laserová anemometrie, vytyčování přímek a
rovin pomocí laserů, elektrooptické a akustooptické modulátory a
deflektory, nedestruktivní metody kontroly a diagnostiky, přenos a zpracování optických informací.

Základní literatura

SALEH, Bahaa E. A. a M. C. TEICH. Fundamentals of photonics. New York: Wiley, c1991. ISBN 978-047-1839-651. (EN)
HITZ, C. B., J. J. EWING a J. HECHT. Introduction to laser technology. 4th ed. Hoboken: John Wiley, c2012. ISBN 04-709-1620-6. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2301-5 magisterský

    obor , 1. ročník, letní semestr, povinný
    obor , 1. ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

42 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Osnova

1. Šíření světla v nehomogenním prostředí. Rovnice eikonálu.
Trajektorie světla v gradientním prostředí.
2. Vlnovodná optika. Mody planárního dielektrického vlnovodu.
3. Vláknová optika. Prostorové rozložení elektromagnetického
pole v optickém vlákně.
4. Šíření světla v gradientním optickém vlákně.
5. Maticová reprezentace šíření světelného paprsku optickou
soustavou.
6. Koherence světla. Korelace mezi kmity při interferenčních
jevech.
7. Lasery. Fyzikální princip činnosti laserů. Typy laserů.
8. Volné šíření a transformace laserového svazku s gaussovským
rozložením intenzity v průřezu.
9. Vybrané aplikace laserů: laserinterferometr, lasorový
anemometr, vytyčování přímek a rovin, Sagnacův interferometr.
10.Elektrooptika a akustooptika. Modulátory a deflektory světla.
11.Nedestruktivní metody kontroly a diagnostiky. Holografie a
holografická interferometrie. Optická tomografie. Šlírové
metody.
12.Speckle interferometrie. Moire interferometrie. Analýza proudu
částic. Optická pinzeta. Optická tunelová mikroskopie.
13.Přenos a zpracování optických informací.
14.Prostorová filtrace. Optické rozpoznávání objektů. Koherentní
optické korelátory.

Cvičení odborného základu

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.

Osnova

1. Výpočet trajektorie světla v gradientním jednorozměrném
prostředí a válcově symetrickém prostředí.
2. Použití maticové reprezentace k výpočtu šíření světla optickou
zobrazovací soustavou.
3. Výpočet koherenční délky ze spektrálních charakteristik záření.
4. Výpočet charakteristik gaussovského svazku. Výběr vhodné optické
soustavy pro transformaci laserové svazku.
5. Podmínka generace záření laserem.
6. Rozložení elektromagnetického pole v elektroopticky aktivním
prostředí.
7. Výpočet síly, kterou působí laserový svazek na mikročástici.

Laboratorní cvičení

14 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc.