Tίτλος του μαθήματος | Α) Αρχές λειτουργίας των Laser Β) Εργαστηριακές Ασκήσεις Laser
Κωδικός αριθμός μαθήματος | PHC435
Τύπος του μαθήματος | Υποχρεωτικό
Επίπεδο του μαθήματος | Προπτυχιακό
Έτος σπουδών | Τέταρτο
Εξάμηνο | Εβδομο
Πιστωτικές μονάδες ECTS | 5
Όνομα του διδάσκοντος/των διδασκόντων | A) Π. Περσεφόνης, Καθηγητής Μ. Φακής, Λέκτορας B) Β. Γιαννέτας, Καθηγητής Π. Περσεφόνης, Καθηγητής Μ. Φακής, Λέκτορας
Επιδιωκόμενα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος | Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα μπορεί να γνωρίζει 1. Τις βασικές έννοιες σχετικά με την εξαναγκασμένη εκπομπή και την αναστροφή πληθυσμών. 2. Τις βασικές αρχές διεύρυνσης των φασματικών γραμμών. 3. Τις βασικές αρχές λειτουργίας του laser. 4. Τη μονοχρωματικότητα του laser 5. Την παλμική λειτουργία του Laser 6. Τις έννοιες της χωρικής και χρονικής συμφωνίας 7. Τις τεχνικές επίτευξης πολύ στενών παλμών 8. T ις κατηγορίες των ειδών Laser
Δεξιότητες | Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες 1. Ικανότητα στο να χειρίζεται και να συντονίζει ένα laser 2. Ικανότητα στο να χρησιμοποιεί το μετασχηματισμό Fourier στην οπτική. 3. Ικανότητα στο να επιτυγχάνουν την μέγιστη σύζευξη ακτίνας φωτός Laser με οπτική ίνα. 4. Ικανότητα στο να μελετούν την σταθερότητα ενός οπτικού αντηχείου.
Προαπαιτήσεις | Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές πρέπει να έχουν τουλάχιστον βασική γνώση Φυσικής
Περιεχόμενα (ύλη) του μαθήματος | Α) Αρχές λειτουργίας των Laser 1. Εισαγωγικές έννοιες Αυθόρμητη και εξαναγκασμένη εκπομπή- Αναστροφή πληθυσμών, Απορρόφηση, Διεύρυνση φασματικών γραμμών, Συντελεστής κέρδους. 2. Ενεργειακά επίπεδα και μεταβάσεις –Κορεσμός Σύστημα δύο, τριών, και τεσσάρων επιπέδων-Κορεσμός κέρδους 3. Λειτουργία του laser Συνθήκες λειτουργίας ενός Laser, ισχύς εξόδου, Γιγαντοπαλμοί με την τεχνική της μεταβολής του παράγοντα Q, μεταβολή του παράγοντα κέρδους, Ενισχυμένη Αυθόρμητη Εκπομπή (ASE) 4. Οπτικά Αντηχεία Αντηχείο Fabry-Perot, Διαμήκεις και εγκάρσιοι ρυθμοί στα οπτικά αντηχεία, σταθερότητα οπτικών αντηχείων, έλεγχος των τρόπων ταλάντωσης. 5. Λειτουργία ενός ρυθμού- Συμφωνία. Φασματικός συντονισμός του laser και πολυρυθμική ταλάντωση, Fabry Perot Etalon, Λειτουργία σε ένα διαμήκη ρυθμό, Συμφωνία, χωρική και χρονική. 6. Κλείδωμα ρυθμών. Θεωρητική ανάλυση, Μέθοδοι κλειδώματος ρυθμών, οπτικό φαινόμενο kerr, αυτοδιαμόρφωση φάσης (SPM). 7. Στένεμα παλμών. Διασπορά της ομαδικής ταχύτητας (GVD), Συμπίεση παλμού με αλληλεπίδραση της (SPM) με την (GVD), Σολιτόνια, Τεχνικές μέτρησης πολύ στενών παλμών, Ενίσχυση πολύ στενών παλμών. 8. Lasers αερίων και υγρών. Απαιτήσεις καλής λειτουργίας, Lasers αερίων, Lasers υγρών, lasers χρωστικών. 9. Lasers Στερεών. Lasers ημιαγωγών, Lasers στερεάς κατάστασής, Lasers οπτικών ινών Β) Εργαστηριακές Ασκήσεις Laser Άσκηση 1: Laser He - Ne Άσκηση 2: Σύζευξη Laser He - Ne σε οπτική ίνα Άσκηση 3: Μοντελοποίηση οπτικών αντηχείων Άσκηση 4: Οπτική Fourier- χωρικά φίλτρα
Συνιστώμενη βιβλιογραφία προς μελέτη | «Laser Φυσική και Τεχνολογία» Π Περσεφόνη, Εκδόσεις Παπασωτηρίου, 2001 «Αρχες των lasers» O Svelto. Μετάφραση Σεραφετινίδη Κουρούκλη «Quantum Electronics». Yariv « An Introduction to Lasers and Masers». A. S. Siegman. « Optics» A. Hecht. «Εργαστηριακές ασκήσεις laser» Β. Γιαννέτα ( Παν/κες σημειώσεις )
Διδακτικές και μαθησιακές μέθοδοι | Παραδόσεις με χρήση powerpoint, Φροντιστήρια με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων
Μέθοδοι αξιολόγησης/βαθμολόγησης | Γίνονται δύο εξεταστικές πρόοδοι, μία στη μέση της υλης και μία στο τέλος. Σε περίπτωση αποτυχίας ο φοιτητής προσέρχεται στις εξετάσεις του χειμερινού εξαμήνου
Γλώσσα διδασκαλίας | Ελληνικά. M πορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το μάθημα.