Detail předmětu
Konstrukce přístrojů II
FSI-TK2 Ak. rok: 2019/2020 Letní semestr
Stavba laseru, teorie rezonátoru a aktivního prostředí, vlastnosti záření (koherence, šíření světla, teorie aktivního prostředí), přeladitelné lasery – lineární spektroskopie, nelineární efekty, lasery barvivové. Koherentní lasery – konstrukce (He-Ne), energetické hladiny, šířka čáry, modová struktura. Aplikace koherentních laserů – interferenční měření geometrických veličin, metrologie a normál délky, kalibrace interferometrů. Aplikace koherentních laserů – chytání mikroobjektů, argonový laser, optický tunelovací mikroskop. Lasery polovodičové – typy, optické vlastnosti, aplikace, vláknová optika, čtečka čárových kódů, LIDAR atd. Pulsní lasery (Nd:YAG), medicínské aplikace, generace velmi krátkých pulsů. Výkonové lasery – CO2, aplikace v technologii obrábění, ev. v chirurgii. Návštěva pracovišť na ÚPT-AVČR a v Technologickém centru.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Studenti se seznámí nejen s teorií tohoto oboru přístrojové techniky, ale řadu aplikací uvidí ve funkci. Účelem druhé části kursu je, aby byli připraveni na technické řešení problémů spojených s vlastní aplikací laserů.
Prerekvizity
Elektronová teorie pevných látek, teorie volných elektronů, pásový model,
polovodiče, p-n přechod, interakce světla s pevnou látkou, Dopplerův
jev, elektormagnetické vlny, Maxwellovy rovnice, vlnová rovnice, odraz a
lom, totální odraz, polarizované a nepolarizované světlo, interference
světla.
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení
V polovině semestru písemný test z teoretické části kurzu, v závěru hodnocení konstrukčního řešení předloženého úkolu v rámci kolokvia.
Učební cíle
Seznámení s pokrokem v laserové technice a s moderními aplikacemi laserů v oblasti měření fyzikálních veličin, v oblasti technologické a medicině, včetně předvedení konkrétních aplikací.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, magisterský navazující, povinně volitelný
Program M2A-P: Aplikované vědy v inženýrství, magisterský navazující
obor M-PMO: Přesná mechanika a optika, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
13 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Stavba laseru, teorie rezonátoru a aktivního prostředí.
Přeladitelné lasery, spektroskopie, nelineární efekty.
Koherentní lasery – konstrukce, modová struktura, šířka čáry.
Aplikace koherentních laserů pro měření geometrických veličin.
Polovodičové lasery -typy, optické vlastnosti, aplikace.
Pulsní lasery – YAG, aplikace v lékařství, generace krátkých pulsů.
Výkonové lasery – CO2, aplikace v technologii obrábění a v chirurgii.
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Stavba laseru, teorie rezonátoru a aktivního prostředí
Přeladitelné lasery, spektroskopie, nelineární efekty
Koherentní lasery – konstrukce, modová struktura, šířka čáry
Aplikace koherentních laserů pro měření geometrických veličin
Polovodičové lasery -typy, optické vlastnosti, aplikace
Pulsní lasery – YAG, aplikace v lékařství, generace krátkých pulsů
Výkonové lasery – CO2, aplikace v technologii obrábění a v chirurgii, reálné předvedení aplikace v Technologickém
centru
Návrh, konstrukce a celkové řešení opticko mechanické části plynového laseru.