Detail předmětu
Inženýrská optika
FSI-TIO Ak. rok: 2025/2026 Zimní semestr
Předmět Inženýrská optika je zaměřen na úvod do problematiky zdrojů laserového záření, jejich základních typů a možností využití. Tematicky předmět prochází základy radiometrie a fotometrie a maticová reprezentace šíření paprsku optickou soustavou. Následně se zabývá Gaussovskými svazky, jejich popisem a teorií vzniku v rezonátorech. Hlavní těžiště předmětu je pak v samotných laserových rezonátorech a zesilovačích, popisu jednotlivých typů laserů a jejich využití v moderních aplikacích.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
7
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Znalosti a dovednosti z teorie elektromagnetického pole, geometrické optiky, vlnové optiky a základních metod optických měření.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Písemný zápočet – test z probrané látky ve cvičení.
Ústní zkouška – rozprava nad zvolenými tématy.
Aktivní účast ve cvičeních. Forma nahrazování: Vypracování pojednání (esejí) na zadaná témata.
Učební cíle
Cílem kurzu je vytvořit ucelený přehled o poznatcích spojených s laserovou technologií. Úkolem kurzu je seznámit studenty se základy teorie laserů, popisu laserového svazku, způsobu generace laserového záření a jeho zesílení. Dále se předmět zaměřuje na popis jednotlivých typů laserů a jejich využití v moderních aplikacích, od výzkumu po průmyslové a klinické aplikace.
Vztah mezi koherenční délkou a spektrální šířkou záření. Fyzikální princip činnosti laserů. Volné šíření a transformace gaussovského svazku. Optická anizotropie. Využití elektrooptického a akustooptického jevu.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program N-PMO-P: Přesná mechanika a optika, magisterský navazující, povinný
Program N-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, magisterský navazující, povinný
Program N-STG-P: Strojírenská technologie, magisterský navazující
specializace MTS: Moderní technologie osvětlovacích soustav, povinný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
- radiometrie a fotometrie;
- maticová reprezentace šíření paprsku optickou soustavou;
- koherence světla časová a prostorová;
- Gaussovský svazek, teorie a vlastnosti;
- volné šíření Gaussovského svazku a jeho transformace optickou soustavou;
- optické rezonátory, zisk a ztráty, a laserové zesilovače;
- fyzikální princip činnosti laserů;
- typy laserů a jejich vybrané aplikace;
- využití elektrooptiky a akustooptiky v laserových zdrojích.
Laboratorní cvičení
12 hod., nepovinná
Osnova
Výuka laboratorních cvičení neprobíhá.
Cvičení
14 hod., povinná
Osnova
Použití maticové reprezentace k výpočtu šíření světla optickou soustavou.
Výpočet koherenční délky ze spektrálních charakteristik záření.
Výpočet charakteristik Gaussovského svazku and its transformace.
Výpočet stability rezonátoru.
Výpočet parametrů elektrooptického modulátoru světla a akustooptického deflektoru světla.