Detail předmětu
Inženýrská optika
FSI-TIOAk. rok: 2011/2012
Inženýrská optika se zabývá aspekty optiky a vychází z užití výsledků moderní optiky k řešení inženýrských problémů. Obsah předmětu je zaměřen na následující problematiku: přenos a zpracování optických informací, prvky speciálních měřicích optických soustav, nedestruktivní měřicí metody, holografii, optickou korelaci a prostorovou filtraci, vláknovou optiku, integrovanou optiku, elektrooptické a akustooptické prvky, lasery a jejich vybrané aplikace.
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Trajektorie světla v gradientním prostředí. Vztah mezi koherenční délkou a spektrální šířkou záření. Fyzikální princip
činnosti laserů. Volné šíření a transformace gaussovského svazku. Využití elektrooptického a akustooptického jevu. Holografická interferometrie. Speckle interferometrie. Koherentní optické korelátory.
Prerekvizity
Znalosti a dovednosti z teorie elektromagnetického pole, geometrické optiky, vlnové optiky a základních metod optických měření.
Doporučená nebo povinná literatura
SALEH, Bahaa E. A. a Malvin Carl TEICH. Fundamentals of photonics. New York: Wiley, c1991. ISBN 978-047-1839-651. (EN)
HITZ, C. Breck, J. J. EWING a Jeff HECHT. Introduction to laser technology. 4th ed. Hoboken: John Wiley, c2012. ISBN 04-709-1620-6. (EN)
YOUNG, Matt. Optics and lasers: including fibers and optical waveguides. 5th completely rev. and enl. ed. New York: Springer, c2000. ISBN 978-3-540-65741-5. (EN)
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.
Způsob a kritéria hodnocení
Písemná zkouška - řešení zadaných problémů.
Jazyk výuky
čeština
Cíl
Cílem kurzu je vytvořit ucelený přehled o poznatcích koherenční optiky.
Úkolem kurzu je seznámit studenty se současnými aplikacemi moderní otpiky: vláknová optika, laserová anemometrie, vytyčování přímek a rovin pomocí laserů, elektrooptické a akustooptické modulátory a deflektory, nedestruktivní metody kontroly a diagnostiky, přenos a zpracování optických informací.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Aktivní účast ve cvičeních. Forma nahrazování: Vypracování pojednání (esejí) na zadaná témata.
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Šíření světla v nehomogenním prostředí. Rovnice eikonálu.
Vlnovodná optika. Mody vlnovodu.
Vláknová optika. Vlákna se stupňovitou a gradientní změnou indexu lomu.
Maticová reprezentace šíření paprsku optickou soustavou.
Koherence světla. Časová a prostorová koherence.
Fyzikální princip činnosti laserů. Optické rezonátory. Typy laserů.
Gaussovský svazek. Vlastnosti. Volné šíření a transformace optickou soustavou.
Vybrané aplikace laserů: interferometrie, anemometrie, vytyčování přímek a rovin.
Nedestruktivní metody kontroly a diagnostiky: Holografická interferometre. Koherentní zrnitost. Vizualizace fázových objektů (tomografie).
Krystalooptika (polarizace světla). Elektrooptika a akustooptika.
Přenos a zpracování optických informací.
Cvičení
14 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Výpočet trajektorie světla v gradientním prostředí.
Použití maticové reprezentace k výpočtu šíření světla optickou soustavou.
Výpočet koherenční délky ze spektrálních charakteristik záření.
Výpočet charakteristik gaussovského svazku. Transformace gaussovského svazku.
Výpočet parametrů elektrooptického modulátoru světla a akustooptického deflektoru světla.
Laboratoře a ateliéry
12 hod., povinná
Vyučující / Lektor
Osnova
Koherenční délka He-Ne laseru.
Laserinetrferometr.
Aplikace laserů.
Laserová mikrointerferometrie.
Polarizace světla.
Výpočtové operace pomocí světla.