Fizika laserjev

Vpis v letnik študija.
Opravljene pisne vaje ali pisni izpit so pogoj za pristop k ustnemu izpitu.

Interakcija svetlobe s snovjo. Spontano in stimulirano sevanje, absorpcija. Širina spektralnih črt: naravna širina, homogena in nehomogena razširitev. Einsteinovi koeficienti.
Optični resonatorji. Stabilni resonatorji, lastna stanja in izgube. Nestabilni resonatorji.
Optično črpanje in obrnjena zasedenost, optično ojačevanje, nasičenje ojačenja.
Laserji. Zvezno delovanje enofrekvenčnega laserja. Zasedbene enačbe, relaksacijske oscilacije, spektralna širina in kvantni šum.
Delovanje v sunkih. Preklop kvalitete, uklepanje faz.
Vrste laserjev: primeri plinskih in trdnih laserjev, aktivna optična vlakna, polprevodniški laserji.
Stabilizacija frekvence laserjev, frekvenčni glavnik, laser kot časovni in dolžinski standard.
Semiklasični model laserja.
Kvantna obravnava.

1. O. Svelto, "Principles of Lasers," 5th ed., Springer, Berlin, 2010.
2. Anthony E Siegman: "Lasers," University Science Books, Sausalito 1986, (or later editions)

Cilji:

Študenti se naučijo teorijo modernih laserjev, pridobijo znanje, s katerim zmorejo opisati obnašanje in delovanje različnih vrst laserjev.

Kompetence:
Predmetno specifične kompetence: poznavanje in razumevanje principov delovanja laserjev. Poznavanje njihove uporabe v fotoniki.

Znanje in razumevanje
Razumejo delovanja laserjev in lastnosti laserske svetlobe.
Uporaba
Osnova za delo v moderni eksperimentalni optiki, optični spektroskopiji, medicinski optiki, optičnih komunikacijah in drugih področjih uporabe laserjev..
Refleksija
Odnos med kvantno in klasično fiziko ter koherentnimi in stohastičnimi pojavi.
Prenosljive spretnosti - niso vezane le na en predmet
Matematično modeliranje relativno kompleksnega sistema, splošni principi optike.

Predavanja, vaje, konzultacije

2 kolokvija iz vaj / pisni izpit
Ustni izpit
(ocene: 5 (negativno), 6-10 (pozitivno), ob upoštevanju Statuta UL)

Marko Zgonik, redni profesor za področje fizike, izvoljen 2001, full professor of physics, elected 2001.

Nekaj zadnjih objav, a few publications:
1. A. Majkić, M. Zgonik, A. Petelin, M. Jazbinšek, B. Ruiz, C. Medrano, P.Gunter, Terahertz source at 9.4 THz based on a dual-wavelength infrared laser and quasi-phase matching in organic crystal OH1, Appl. Phys. Lett. 2014, vol. 105, str. 141115-1—141115-4.
2. RIGLER, Martin, ZGONIK, Marko, HOFFMANN, Marc P., KIRSTE, Ronny, BOBEA, Milena, COLLAZO, R., SITAR, Zlatko, MITA, Seiji, GERHOLD, Michael. Refractive index of III-metal-polar and N-polar AlGaN waveguides grown by metal organic chemical vapor deposition. Appl. phys. lett., 2013, vol. 102, iss. 22, str. 221106-1--221106-5.
3. ŽABKAR, Janez, MARINČEK, Marko, ZGONIK, Marko. Mode competition during the pulse formation in passively Q-switched Nd: YAG lasers. IEEE j. quantum electron., 2008, vol. 44, no. 4, str. 312-318.
4. ZGONIK, Marko, EWART, Michael, MEDRANO, Carolina, GÜNTER, Peter. Photorefractive effects in KNbO3. V: GÜNTER, Peter (ur.), HUIGNARD, Jean-Pierre (ur.). Photorefractive materials and their applications. 2, Materials, (Springer series in optical sciences, 114). New York: Springer, cop. 2007, str. 205-240.
5. DUELLI, M., MONTEMEZZANI, Germano, ZGONIK, Marko, GÜNTER, Peter. Photorefractive memories for optical processing. V: GÜNTER, Peter (ur.), HUIGNARD, Jean-Pierre (ur.). Photorefractive materials and their applications. 3, Applications, (Springer series in optical sciences, 115). New York: Springer, cop. 2007, str. 77-134.

Martin Čopič
1. VILFAN, Mojca, OSTERMAN, Natan, ČOPIČ, Martin, RAVNIK, Miha, ŽUMER, Slobodan, KOTAR, Jurij, BABIČ, Dušan, POBERAJ, Igor. Confinement effect on interparticle potential in nematic colloids. Phys. rev. lett. 101, 237801 (2008).
2. GORJAN, Martin, MARINČEK, Marko, ČOPIČ, Martin. Pump absorption and temperature distribution in erbium-doped double-clad fluoride-glass fibres. Opt. express, 17, 19814(2009).
3. PETELIN, Andrej, ČOPIČ, Martin. Observation of a soft mode of elastic instability in liquid crystal elastomers. Phys. rev. lett. 103, 077801 (2009).
4. MERTELJ, Alenka, REŠETIČ, Andraž, GYERGYEK, Sašo, MAKOVEC, Darko, ČOPIČ, Martin. Anisotropic microrheological properties of chain-forming magnetic fluids. Soft matter 7, 118 (2011).
5. MERTELJ, Alenka, CMOK, Luka, ČOPIČ, Martin, COOK, Gary, EVANS, Dean R. Critical behavior of director fluctuations in suspensions of ferroelectric nanoparticles in liquid crystals at the nematic to smectic-A phase transition. Phys. rev. E 85, 021705 (2012).