УЧЕБНА ПРОГРАМА ПО
“ОПТИЧНИ ПАРАМЕТРИЧНИ УСТРОЙСТВА”

Хорариум: 45 + 0 + 0 = 45 часа

Лектор: гл. ас. д-р Александър Гайдарджиев

Анотация: Курсът по оптични параметрични устройства се преподава в рамките на един семестър със седмичен хорариум от 3 часа лекции. Основната цел на курса е запознаване на студентите със съвременните достижения в областта на оптичните параметрични устройства и техните приложения във видимата, близката инфрачервена и средната инфрачервена спектрални области. Курсът предлага преглед на последните достижения при непрекъснато напомпваните и импулсните оптични параметрични осцилатори и усилватели в това число – иновативни концепции, нови напомпващи източници и приложения. Акцент е поставен върху придобиването на умения за математическо моделиране на изучаваните в курса процеси и описанието на основните величини при различни условия, както и анализ на резултатите с оглед избор на най-подходящи среди и конфигурации според очакваните резултати.

Предварителни изисквания: Знанията по математика и физика от бакалавърската програма

1. Въведение: Оптични параметрични процеси – физични принципи, видове и приложения (2 уч. часа)
2. Оптични параметрични генератори и усилватели – теоретично описание, фазов синхронизъм, квазифазов синхронизъм. Моделиране на условията за фазов синхронизъм в нелинейни кристали – зависимост от критичния ъгъл (4 уч. часа)
3. Пресмятане на параметричното усилване, връзка между напомпване, сигнална и допълнителна вълни, праг на параметричен осцилатор, ширина на параметрично усилване, пресмятане на ефективност на преобразуване (4 уч. часа)
4. ОПО с непрекъснато напомпване, спектрално поведение. Моделиране на условията за фазов синхронизъм в периодично поляризирани нелинейни среди – зависимост от температурата (4 уч. часа)
5. Непрекъснато напомпвани OПО с вътрешно резонаторно напомпване (3 уч. часа)
6. Оптична параметрична генерация в твърдотелни среди с квадратична нелинейност с помощта на фемтосекундни импулси. Квантовомеханично описание. Полукласическо описание. Синхронно напомпвани ОПО (3 уч. часа)
7. Нелинейни материали за оптични параметрични устройства напомпвани с фемтосекундни импулси – основни параметри и сравнителен анализ (3 уч. часа)
8. Оптични параметрични осцилатори и усилватели в близката инфрачервена спектрална област (3 уч. часа)
9. Оптични параметрични осцилатори и усилватели в средната инфрачервена спектрална област. Приложения (3 уч. часа)
10. Оптични параметрични осцилатори и усилватели във видимата спектрална област (3 уч. часа)
11. Широколентово оптично параметрично усилване - неколинеарно и колинеарно взаимодействие. Моделиране на параметричното усилване, разликата в груповите скорости и дисперсията на груповата скорост за колинеарно взаимодействие (5 уч. часа)
12. Оптични параметрични усилватели със стабилизация на фазата (3 уч. часа)
13. Оптично параметрично усилване на чирповани импулси (3 уч. часа)
14. Генерация на терахерцово лъчение с фемотсекундни импулси от ОПУ (λ = 2 – 4,4 μm) (2 уч. часа)

Формата на контрол е: изпит

• Курсов учебен проект - 50%
• Представяне и обсъждане на курсова работа (презентация) - 50%

1. Giulio Cerullo, Sandro De Silvestri, “Ultrafast optical parametric amplifiers”, Review of scientific instruments 74(1), 2003.
2. V. Petrov, M. Ghotbi, A. Esteban-Martin, O. Kokabee, F. Noack, A. Gaydardzhiev, I. Nikolov, P. Tzankov, I. Buchvarov, K. Miyata, A. Majchrowski, I. V. Kityk, F. Rotermund, E. Michalski, M. Ebrahim-Zadeh, “Femtosecond nonlinear frequency conversion based on BiB3O6”, Laser and Photonics Reviews, 4 (1), 53-98, (2010).
3. Majid Ebrahim-Zadeh, Irina T. Sorokina, MID-INFRARED COHERENT SOURCES AND APPLICATIONS, Springer, 2005.
4. Alphan Sennaroglu, Solid State Lasers and Applications, CRC Press, 2007.
5. Andrius Baltuska, Takao Fuji, Takayoshi Kobayashi, Controlling the Carrier-Envelope Phase of Ultrashort Light Pulses with Optical Parametric Amplifiers, Phys. Rev. Lett. 88, 133901, 2002.
6. W. R. Bosenberg et al., “Continuous-wave singly resonant optical parametric oscillator based on periodically poled LiNbO3”, Opt. Lett. 21 (10), 713 (1996) (first singly resonant continuous-wave OPO).
7. M. H. Dunn and M. Ebrahimzadeh, “Parametric generation of tunable light from continuous-wave to femtosecond pulses”, Science 286, 1513 (1999).

17.05.2015 г.

Съставил: гл.ас. д-р Александър Гайдарджиев

2017-03-09