Lézertechnika

Laser Technique

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

—

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Lézertechnika

Laser Technique

Tantárgykód

BMETE12AF07

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	0	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	—	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

félévközi érdemjegy

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Dr. Ujhelyi Ferenc

beosztás: egyetemi docens

elérhetőség: ujhelyi@eik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Atomfizika Tanszék

Kar

Természettudományi Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

Előadások tematikája:

LASER betűszó, indukált emisszió (A. Einstein), lézerek megvalósításának nehézségei és különleges tulajdonságaik, fontos mérföldkövek a lézerek történetében.
Fény és anyag kölcsönhatásának fenomenologikus tárgyalása, spontán emisszió, abszorpció, indukált emisszió, vonalkiszélesedések.
Koherens optikai erősítő létesítése (mérleg-egyenletek, inverziósűrűség telítődése).
Gerjesztési módok a gyakorlatban (optikai és elektromos). Példák: szilárdtest lézerek (Nd:YAG) gerjesztése lámpával és lézerdiódával, gázkisülések (He-Ne, Ar⁺, CO₂), folyadék (festék) lézerek gerjesztése.
Az erősítés telítődése. Inhomogén és homogén erősítésű közegek eltérő tulajdonságai. Kisjelű erősítés és telítődő abszorbens.
Visszacsatoló rendszer: optikai rezonátor jellemzői, rezonátor-módusok frekvenciájának meghatározása. Módusok téreloszlása konfokális rezonátorban. Rezonátorok stabilitása.
TEM₀₀ alapmódus tulajdonságai: intenzitás-eloszlás, teljesítmény mérésének hibája, divergencia, fókuszmélység. Nyalábparaméterek meghatározása. Gauss-nyaláb terjedése optikai rendszerben.
Lézerműködés feltételei: erősítés és fázisfeltétel. Küszöb-inverziósűrűség. Lézermódusok frekvenciája. Lézerteljesítmény. Működési sávszélesség homogén és inhomogén közegekben. Sávszélesség csökkentésének lehetőségei.
Impulzusüzemű lézerműködés. Belső és külső moduláció. Erősítés és Q-kapcsolás, móduscsatolás.
Félvezetőlézerek. Direkt sávszerkezetű félvezető anyagok. Gerjesztés: nyitóirányban előfeszített p-n átmenet. Lézerdiódák tulajdonságai: teljesítmény-áram karakterisztika, divergencia, spektrális tulajdonságok, hőmérsékletfüggés.

Hallgatói előadások témái:

Ipari lézeralkalmazások.
Fénytávközlés, optikai adattárolás, nyomtatás.
Méréstechnikai alkalmazások.
Orvosi lézeralkalmazások.
Lézerrel indított fúzió.
Katonai alkalmazások.
Ajánlott cikk feldolgozása.

Megismertetni a hallgatókkal napjaink egyre elterjedtebben használt fényforrásának működési alapjait, a lézernyaláb tulajdonságait és a felhasználások széles körét.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás

Tanulástámogató anyagok

Online források

Bevezetés a modern optikába, III. kötet (050393 számú jegyzet); Svelto: Principles of lasers; Tanszéki honlapról letölthető segédanyag (www.fat.bme.hu)

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Fizika, matematika, optika

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Fizika, matematika, optika

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: zárthelyi a 12. héten órarendi időben, valamint házi feladat: egy választott publikáció feldolgozása, vagy egy választott lézeralkalmazás bemutatása (írásos anyag 60%, előadás 40%) a 13. vagy 14. héten az előzetes beosztás szerint. b. A vizsgaidőszakban: - c. Elővizsga: - Pótlási lehetőségek: A zárthelyi pótlása a 13. héten órarenden kívül. Térítés ellenében a sikertelen ZH egyszer javítható (pótlási héten) és a HF írásbeli része pótolható.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

1. —

szintfelmérő (diagnosztikus) értékelés

2 zárthelyi a 7. és a 14. héten. A zárthelyik eredménye alapján megajánlott o...

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Szóbeli vizsgaelem

A megajánlott osztályzat szóbeli javítása. Térítés ellenében a sikertelen ZH-k egyszeri javítása.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat: Neptun-kód Cím TE125404 Lézerfizika

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Leírás	óra / félév
részvétel a kontakt tanórákon	28
további, a teljesítéshez szükséges munkaidő ráfordítás	32
összesen	60

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.