Teorie laseru

Sylabus

1. Model laseru, optický rezonátor, mody optického rezonátoru. Podmínky stability, gaussovské svazky.

2. Klasické kinetické rovnice laseru. Prahová podmínka, Q-spínání, relaxační oscilace.

3. Dvouhladinový model pevné látky, Blochovy rovnice. Superradiance, fotonové echo, nelineární parametrické interakce, relaxace inverze a polarizace. Maxwell-Blochovy rovnice, semiklasický popis laseru. Jednomodový a vícemodový režim, rezonanční frekvence.

4. Fluktuace v kvantových systémech, vliv tepelné lázně na laserový systém. Úplný kvantový popis laseru včetně fluktuací.

5. Vztah mezi jednotlivými úrovněmi popisu, meze jejich použití. Stabilita laseru, charakteristické vlastnosti laserového záření.

6. Řešení vázaných rovnic pro konkrétní případy, synchronizace modů, stabilizace laserů, homogenní a nehomogenní systémy.

Anotace

Teoretický popis laseru na úrovni klasické, semiklasické a úplně kvantové, odvození vázaných rovnic. Vztahy mezi různými popisy a oblasti jejich použití.

Stabilita laseru, metody řešení rovnic a ukázka konkrétních analytických i numerických řešení pro speciální případy. Režimy generace laserů, možnosti konstrukce laserových rezonátorů a jejich využití.