УЧЕБНА ПРОГРАМА ПО
“ПРИЛОЖНА НЕЛИНЕЙНА ОПТИКА”

Хорариум: 60 + 15 + 0 = 75 часа

Лектор: доц. д-р Иван Бъчваров

Анотация: Целта на курса е да запознае студентите с най-актуалните приложения на нелинейна оптика, които са свързани както със съвременни технични и технологични постижения така и с изясняване на фундаментални въпроси свързани с различни проявления на оптичното поле. Курсът се състои от 14 теми при изграждане на всяка от които е следвана структурата: основни физични явления на които е основан съответния ефект, експериментални реализации и конкретни приложения. Темите представляват самостоятелни области на изследване и развитие свързани с различни области на науката и техниката като: физиката на свръхбързите процеси, обработка и разпространение на оптични сигнали, квантова физика, лазерни системи за термоядрен синтез, лазерна спектроскопия и медицинска физика и техника.

Предварителни изисквания: Необходимо е студентите да са завършили успешно курсовете по Математически Анализ.

1. Взаимодействие на лъчението с веществото – методи на описание. Нелинейна диелектрична поляризация. Обзор на нелинейните процеси и явления в оптиката (3 ч. лекции)
2. Диелектрична възприемчивост. Времева и пространствена дисперсия. Модел на Лоренц-Друде.Дисперсия на нелинейната оптична възприемчивост. (4 ч. лекции)
3. Уравнения на Максуел в нелинейната оптика . Методи за анализ –редуцирани вълнови уравнения. Снопове с крайна апертура – фокусирани гаусови снопове. (4 ч. лекции, 2 ч. сем.)
4. Основни кохерентни нелинейни процеси от втори порядък - удвояване и смесване на честоти. Фазов синхронизъм. (4 ч. лекции, 2 ч. сем.)
5. Методи за фазов синхронизъм. Некритичен фазов синхронизъм. (3 ч. лекции, 2 ч. сем.)
6. Елементи на инженерната нелинейна оптика. Кохерентни нелинейни процеси в периодични структури. Проектиране на QPM чипове. (3 ч. лекции, 2 ч. сем.)
7. Нелинейни методи за управление на параметрите на лазерно лъчение. Разпространение на къси лазерни импулси в нелинейна и дисперсионна среда. Генерация на хармонични в нестационарен режим. (3 ч. лекции, 2 ч. сем.)
8. Нелинейни оптични материали. Свойства и методи за характеризирането им. Нелинейни кристали за видимия, близкия ултравиолетов и средния инфрачервен спектрален диапазон. (3 ч. лекции)
9. Основи на проектирането на нелинеен оптичен преобразовател на лазерно лъчение с стационерен и нестационарен режим. Анализ на тривълново взаимодействие със софтуерния пакет SNLO. (3 ч. лекции, 3 ч. сем.)
10. Оптични параметрични усилватели и генератори Аналитично описание на оптически параметричен усилвател при стационарно взаимодействие (3 ч. лекции)
11. Генерация на пренастройваеми фемтосекундни импулси. (6 ч. лекции, 2 ч. сем.)
12. Самовъздействие на светлинни импулси. Генерация на бяла светлина при разпростанение на мощни фемтосекундни импулси в материални среди.Основни нелинейни процеси участващи в генерацията на оптичен континуум. (3 ч. лекции)
13. Генерация на втора хармонична на границата на две среди. Закон на Снелиос при ГВХ от повърхност. Нелинейната оптика на границата на две среди като средство за повърхностен анализ. (3 ч. лекции)
14. Нелинейни методи в техниката на спектроскопия със фемтосекундно времево разрешение (3 ч. лекции)

Формата на контрол е: изпит

• Домашни и презентации - 10%
• Текуша самостоятелна работа/контролно - 20%
• Изпит - 70%

1. Robert W. Boyd, Nonlinear Optics, Second Edition (Hardcover).
2. Richard L. Sutherland, “Handbook of nonlinear optics” Marcel Dekker inc., 1996;
3. G. P. Agrawal R. W. Boyd, “Contemporary nonlinear optics” Academic Press,1992
4. В. Г. Дмитриев, Л.В. Тарасов, “Прикладная нелинейная оптика”, Москва “Радио и связь”, 1982;
5. Nicolaas Bloembergen, Nonlinear Optics, 4-th edition 1996

31.03.2013 г.

Съставил: доц. д-р Иван Бъчваров

2013-10-04