СОФИЙСКИ УНИВЕРСИТЕТ "СВ. КЛИМЕНТ ОХРИДСКИ"
ФИЗИЧЕСКИ ФАКУЛТЕТ
КАТЕДРА "КВАНТОВА ЕЛЕКТРОНИКА"

Учебна програма на курса
„Основи на нелинейната оптика”


Хорариум: 60 + 0 + 0 = 60 часа

Кредити (ECTS): 4,5

Лектор: доц. Иван Ламбрев Стефанов


Анотация:

Целта на курса е запознаване с физиката на нелинейните процеси протичащи в материални среди при въздействие на мощно лазерно лъчение. Нелинейните процеси са в основата на приложната нелинейна оптика, занимаваща се с използване на нелинейните оптически процеси за създаване на нови източници на кохерентно оптическо лъчение.

Предложеният курс се препоръчва за всички студенти с интереси в областта на лазерната техника, оптика и спектроскопия.

Предварителни изисквания:

Успешно положени изпити от базовото обучение на бакалаври във ФзФ

Програма на курса:

  1. Нелинейна поляризация индуцирана от мощно оптическо лъчение. Видове оптическа нелинейна възприемчивост. Материално уравнение. (3 уч.часа)
  2. Физическа природа и свойства на оптическата нелинейна възприемчивост. Съотношения на симетрия. Правило на Клайнман. Съкратена форма на запис на индексите. (3 уч.часа)
  3. Нелинейна оптическа възприемчивост на класически ахармоничен осцилатор. Правило на Милер. (3 уч.часа)
  4. Разпространение на електромагнитното поле в материални среди. Вълново уравнение. Физическа същност на фазовия синхронизъм. (3 уч.часа)
  5. Нелинейни процеси от втори порядък- генерация на втора хармонична. Извеждане зависимостта на интензитета на втората хармонична от напомпващото поле и параметрите на нелинейната среда. Вътрешно резонаторна генерация на втора хармонична. Физическа същност на съотношението на Менли-Роу (6 уч.часа)
  6. Елементи от оптиката на едноосните кристали. Видове фазов синхронизъм в едноосни кристали. Първи и втори тип взаимодействие. Скаларен и векторен синхронизъм. (6 уч.часа)
  7. Фазов синхронизъм при генерация на втора хармонична. Фактори ограничаващи ефективността на генерация на втора хармонична. Оптически схеми на генератори на втора хармонична. (3 уч.часа)
  8. Нелинейни процеси от трети порядък. Общ вид на вълновото уравнение при тричестотно взаимодействие. Четирифотонно смесване. Методи за постигане на фазов синхронизъм в центросиметрични среди. (6 уч.часа)
  9. Параметрична луминисценция, генерация и усилване. Параметрични генератори и усилватели на светлина. (3 уч.часа)
  10. Фазов синхронизъм при тричестотно параметрично взаимодействие. Оптически схеми на параметрични генератори на светлина (3 уч.часа)
  11. Методи за пренастройка честотата на генерация на параметричните генератори. Спектрални характеристики на параметричните генератори на светлина. (4 уч.часа)
  12. Изродено четиривълново взаимодействие. Обръщане на вълновия фронт. Нелинейни оптически процеси от висок порядък. (3 уч.часа)
  13. Описание процесите на спонтанно и стимулирано разсейване на светлината в материални среди. (4 уч.часа)
  14. Физика на процесите на разсейване на светлина от акустичните фонони в материални среди. Стимулирано Брилуеново разсейване. Генериране на мощни акустични вълни от лазерно лъчение. (4 уч.часа)
  15. Квантовa и екстремнa нелинейна оптика. Оптиката на генерация на Кохерентна рентгенова светлина. Характеристики и възможности за приложения (6 уч.часа)

Формата на контрол е: изпит

Литература:

  1. Robert W. Boyd, Nonlinear Optics, Second Edition , The Institute of Optics, University of Rochester, Rochester, New York USA 2003.
  2. Wendell T. Hill and Chi H. Lee, Light-Matter Interaction: Atoms and Molecules in External Fields and Nonlinear Optics, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 2007
  3. Richard L. Sutherland., Handbook of nonlinear optics, CRC Press, ISBN 9781135541187, 2003.
  4. D. L. Mills, Nonlinear Optics: Basic Concepts, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1998.
  5. V. G. Dmitriev G. G. Gurzadyan, D. N. Nikogosyan: „Handbook of Nonlinear Optical Crystals” , Springer-Verlag Beriin Heidelberg 1999.
  6. Robert W. Boyd: “Nonlinear Optics” Third Edition, ACADEMIC PRESS 2014
  7. Thesis entitled: Quantum and Extreme Nonlinear Optics Design of Coherent Ultrafast X-Ray Light and Applications by Dimitar Popmintchev, 2016

Съставил програмата: доц. Иван Стефанов

26.01.2021г.


Вашите коментари изпращайте тук

2021-05-20

Check this is a valid HTML 4.01 document!