Αρχική Σελίδα   English Version


Σελίδα Μαθήματος : Αρχές Λειτουργίας των Laser (και Εργαστηριακές Ασκήσεις Laser)

Κωδικός Μαθήματος: PHC435 
Εξάμηνο: 7
  Κατεύθυνση: ΦΩΤΟΝΙΚΗ 
  Κατηγορία: Υποχρεωτικό
  Διδακτικές Μονάδες: 3
  Μονάδες ECTS:
  Εργαστήριο:   Μιχάλης Φακής  Μιχάλης Φακής- Περισσότερες Πληροφορίες
  Μάθημα - Εργαστήριο:   Στυλιανός Κουρής  Στυλιανός Κουρής- Περισσότερες Πληροφορίες

Περιγραφή Μαθήματος
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. Tις 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
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 

Εργαστηριακές Ασκήσεις Laser
¶σκηση 1: Laser He - Ne
¶σκηση 2: Σύζευξη Laser He - Ne σε οπτική ίνα
¶σκηση 3: Οπτική Fourier- χωρικά φίλτρα 
¶σκηση 4: Διοδικά αντλούμενο Nd:YAG laser. Συνεχής και παλμική λειτουργία στα 1064nm
¶σκηση 5: Διοδικά αντλούμενο Nd:YAG laser. Συνεχής και παλμική λειτουργία στα 532nm

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. Mπορούν όμως να γίνουν οι παραδόσεις στην αγγλική γλώσσα στην περίπτωση που αλλοδαποί φοιτητές παρακολουθούν το μάθημα.


Προτεινόμενη Βιβλιογραφία
Αρχές Λειτουργίας των Laser:
1) «
Laser, Φυσική και Τεχνολογία», Π. Περσεφόνη, Εκδόσεις Παπασωτηρίου.
2) «Αρχές των Lasers», O. Svelto.
3) 'Quantum electronics', Yariv.

 

 

 

 

4) 'An Introduction to Lasers and Masers', A. E. Siegman.ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ LASER:
Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:
1) «Εργαστηριακές ασκήσεις Laser», Β. Γιαννέτα, (Παν/κές Σημειώσεις)
2) «Laser Φυσική και Τεχνολογία»: Π. Περσεφόνη, Εκδόσεις Παπασωτηρίου.
3) "Optics", Second Edition, A. Hecht, Addison Wesley Publishing Company.
4) «Αρχές των Lasers», Ο. Svelto, Μετάφραση Γ. Κουρούκλη, Α. Σεραφετινίδη