UNIK9390 – Laserfysikk og ulineær optikk
Beskrivelse av emnet
Kort om emnet
Sortlegemestråling. Vekselvirkning mellom elektromagnetisk stråling og materie: Spontan emisjon, absorpsjon, og stimulert emisjon. Linjeforbredningsmekanismer. Matriseformulering av geometrisk optikk. Stråle- og bølgepropagering gjennom optiske materialer. Diffraksjon. Gaussiske stråler. Optiske resonatorer. Pumping av lasere. Rateligninger for 3- og 4-nivålasere. Laserens linjebredde. Q-svitsjing og modelåsing av lasere. Optiske frekvenskammer. Oversikt over forskjellige lasertyper inkludert faststofflasere, fiberlasere, halvlederlasere, og gasslasere. Koherensegenskaper til laserstråling. Andreharmonisk generering. Dobbeltbrytende fasetilpasning og kvasifasetilpasning. Optiske parametriske oscillatorer.
Hva lærer du?
Etter å ha tatt UNIK9390 skal du kunne
- virkemåten og oppbygningen av lasere samt lasterstrålers egenskaper
- konvertere laserstråling fra en bølgelengde til en annen
- beregne egenskaper til sortlegemestråling, estimere linjebredder og effektive tverrsnitt og strålegang gjennom optiske komponenter
- beregne stabilitetsområder, linjebredder, og resonansfrekvenser til optiske resonatorer
- beregne terskler og uteffekter i forskjellige lasermedier, og estimere pulsenergier og pulsvarigheter i Q-svitsjede lasere
- beregne hvordan dispersjon påvirker ultrakorte laserpulser i optiske materialer og hvordan gaussiske stråler propagerer i fritt rom
- beregne fasetilpasningsvinkler og parametriske forsterkningsbåndbredder for andreordens ulineariteter
- presentere forskningsfronten innenfor laserkilder for spektroskopi
Opptak og adgangsregulering
Ph.d.-kandidater ved UiO søker plass på undervisningen og melder seg til eksamen i Studentweb.
Hvis emnet har begrenset kapasitet, vil ph.d.-kandidater som har emnet i sin utdanningsplan ved UiO bli prioritert. Noen nasjonale forskerskoler kan ha egne regler for rangering av søkere til emner med begrenset kapasitet.
Ph.d.-kandidater som har opptak ved andre utdanningsinstitusjoner må innen angitt frist søke om hospitantplass.
Forkunnskaper
Anbefalte forkunnskaper
Kurset bygger på kunnskaper tilsvarende de gitt i FYS1120 – Elektromagnetisme, FYS2120 og FYS2140 – Kvantefysikk.
Overlappende emner
- 10 studiepoeng overlapp mot UNIK4390 – Laserfysikk og ulineær optikk (nedlagt)
- 8 studiepoeng overlapp mot UNIK4340 – Laserfysikk (nedlagt)
Undervisning
Emnet går over et helt semester med 3 timer undervisning per uke (forelesninger og demonstrasjoner). Det vil i tillegg være ukentlige regneøvinger og simuleringsoppgaver. Enkelte av regneøvingene/simuleringsoppgavene vil være obligatoriske, og må være godkjent for å kunne gå opp til eksamen. Som Ph.d.-student skal du velge ut et emne fra forskningsfronten innen laserfysikk som du skal gå mer i dybden på og presentere.
Det vil også bli en omvisning på laserlaboratoriet ved FFI - Forsvarets forskningsinstitutt (underlagt FFIs besøksreglement).
Eksamen
Avsluttende muntlig eksamen. Ved stort antall kandidater kan det bli holdt skriftlig eksamen.
Det kreves innlevering av obligatoriske oppgaver som må være godkjent for å kunne gå opp til eksamen.
Karakterskala
Emnet bruker karakterskala bestått/ikke bestått. Les mer om karakterskalaen.
Begrunnelse og klage
Adgang til ny eller utsatt eksamen
Studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen, kan ta utsatt eksamen i starten av neste semester.
Det tilbys ikke ny eksamen til studenter som har trukket seg under ordinær eksamen, eller som ikke har bestått.
Tilrettelagt eksamen
Søknadskjema, krav og frist for tilrettelagt eksamen.