Studijní plány a sylaby FJFI ČVUT v Praze

-

Aktualizace dat: 25.11.2016

english

Navazující magisterské studiumLaserová technika a elektronika
2. ročník
předmět kód vyučující zs ls zs kr. ls kr.

Povinné předměty

Vláknové lasery a zesilovače12VLA Kubeček, Peterka 3 zk - - 3 -
Předmět:Vláknové lasery a zesilovače12VLAprof. Ing. Kubeček Václav DrSc. / Ing. Peterka Pavel PhD.3+0 ZK-3-
Anotace:Úvod: optická vlákna, pasivní komponenty, čerpací lasery. Spektroskopie prvků vzácných zemin. Erbiem dopovaný vláknový zesilovač, rychlostní rovnice, saturace zesílení. Podrobný teoretický model, návrh a optimalizace zesilovače. Měření zesílení a šumového čísla zesilovače. Erbiem dopované vláknové lasery, kontinuální a pulzní režim. Vláknové zesilovače a lasery s jinými prvky vzácných zemin, výkonové vláknové lasery čerpané přes plášť, Ramanovské vláknové zesilovače. Využití vláknových zesilovačů v optických komunikacích.
Osnova:1. Komponenty vláknových laserů a zesilovačů.
2. Spektroskopie prvků vzácných zemin v optických vláknech
3.-.4 Erbiem dopovaný vláknový zesilovač (EDFA, Erbium-doped fiber amplifier)
5. Kontinuální vláknové lasery a výkonové vláknové lasery čerpané přes plášť
6. Vláknové lasery s dalšími prvky vzácných zemin, vybrané problémy výzkumu v ÚFE a na FJFI
7. Exkurze v ÚFE Suchdol: výroba optických vláken a jejich základní charakterizace
8.-9. Pulzní režimy vláknových laserů.
10.-11. Polovodičové optické zesilovače (SOA, semiconductor optical amplifiers) a jejich aplikace v komponentách pro transparentní optické sítě
12. Ramanovské vláknové zesilovače
13. Parametrické vláknové zesilovače
14. Exkurze v laboratoři nelineární vlnové optiky v ÚFE Kobylisy
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
principů vláknových zesilovačů a laserů a metod jejich optimalizace.

Schopnosti:
aplikace získaných poznatků na využití výkonových vláknových laserů v průmyslu a využití optických zesilovačů v optických komunikacích.
Požadavky:Základní znalosti teorie laserů, laserové techniky a optických vláken; základní znalosti programování (pro cvičení).
Rozsah práce:Jedna až dvě individuální úlohy na výpočet charakteristik EDFA na procvičení Salehova a Gilesova modelu
Kličová slova:vláknové lasery, vláknové zesilovače, optické vlákna, vláknové optické komunikace

Literatura:Povinná literatura:
[1]přednášky ve formátu pdf http://www.ufe.cz/~peterka/fjfi

Doporučená literatura:
[2]P. Peterka: Vláknové lasery,http://www.ufe.cz/~peterka/fjfi
[3] M. Karásek: Optical fibre amplifiers
http://www.ufe.cz/~peterka/fjfi/
[4]B.E.A. Saleh a M.C. Teich, "Základy fotoniky". Matfyzpress, Praha 1994

Generace ultrakrátkých impulzů12UKP Kubeček 2+0 zk - - 2 -
Předmět:Generace ultrakrátkých impulzů12UKPprof. Ing. Kubeček Václav DrSc.2+0 ZK-2-
Anotace:Co rozumíme pod pojmem ultrakrátké světelné impulsy (UKI) . Historie jejich generace.Charakteristiky UKI a jejich popis.Metody generace ultrakrátkých světelných impulsů.Princip synchronizace módů v laserech.Metody synchronizace módů. Vliv disperze na šíření a generaci UKI. Metody kompenzace disperze a její využití.Prostoro-časová optika ultrakrátkých impulsů.Metody měření charakteristik UKI. Autokorelační metody. Spektrální fázová interferometrie a frekvenčně rozlišené optické hradlování- SPIDER a FROG. Metody tvarování UKI. Metody zesilování UKI, časové roztahování impulsů a komprese.Příklady aplikací ultrakrátkých impulsů.
Osnova:1.Co rozumíme pod pojmem ultrakrátké světelné impulsy (UKI). Historie jejich generace.
2. Charakteristiky UKI a jejich popis.
3. Metody generace ultrakrátkých světelných impulsů.Princip synchronizace módů v laserech.
4. Metody synchronizace módů.
5. Vliv disperze na šíření a generaci UKI. 6. Metody kompenzace disperze a její využití.
7. Prostoro-časová optika ultrakrátkých impulsů.
8.Metody měření charakteristik UKI. Autokorelační metody.
9.Spektrální fázová interferometrie a frekvenčně rozlišené optické hradlování- SPIDER a FROG.
10. Metody tvarování UKI.
11. Metody zesilování UKI, časové roztahování impulsů a komprese.
12. Příklady aplikací ultrakrátkých impulsů.
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
generace, charakterizace a měření pikosekundových a femtosekundových světelných impulsů

Schopnosti:
aplikovat získané poznatky při používání, návrhu a charakterizaci pikosekundových a femtosekundových laserových systémů
Požadavky:12 LT1, 12LT2, 12 LAS-Doporučeno
Rozsah práce:Zpracování referátu na vybrané téma souvisejíci s problematikou generace a využití ultrakrátkých laserových impulsů. Rozsah cca 10 stran,odevzdání je podmínkou pro přihlášení ke zkoušce.
Kličová slova:femtosekundové laserové impulsy, charakteristiky impulsů, měření ultrakrátkých impulsů
Literatura:Povinná literatura:
[1]V. Kubeček-materiály k přednášce UKP, http://people.fjfi.cvut.cz/kubecvac

Doporučená literatura:
[2]Femtosecond Laser Pulses (ed. Claude Rulliere), Springer 2005
[3]Kurz "Ultrafast Optics" , http://www.physics.gatech.edu/gcuo/lectures/index.html

Pokročilé praktikum z laserové techniky12PPLT Kubeček, Němec 0+4 kz - - 6 -
Předmět:Pokročilé praktikum z laserové techniky12PPLTprof. Ing. Kubeček Václav DrSc. / Ing. Němec Michal Ph.D.0+4 KZ-6-
Anotace:Principy a měření parametrů infračerveného erbiového laseru a femtosekundového laserového systému. Návrh rezonátoru laseru pro režim pasivní synchronizace módů.
Vysokovýkonová pulzní laserová dioda pro čerpání neodymových laserů a princip stranově buzeného Nd:YAG laseru. Princip a funkce dutých vlnovodů pro přenos infračerveného světelného záření. Základní vlastnosti a rozdíly nejpoužívanějších viditelných laserů (He-Ne laseru, zeleného ukazovátka a červeneho ukazovátka) a laserových diod.
Osnova:
Osnova cvičení:Úloha 1.Výbojkou buzený Er:YAG laser generující v oblasti 2,9 um.
Uloha 2.Charakterizace oscilátoru femtosekundového titan safírového laseru.
Úloha 3. Diodově buzený Nd:YAG laser s pasivní synchronizací módů pomocí MQW. Uloha č4. Kvazikontinuální laserová dioda o výkonu 200 W a stranové čerpáný Nd:YAG laser.
Úloha 5.Přenos záření výbojkou buzeného Er:YAG laseru generující v oblasti 2,9 um pomocí dutých vlnovodů.
Úloha 6. Spektrálni a prostorové charakteristiky světelných zdrojů
Cíle:Znalosti:
pokročilých moderních pevnolátkových laserových systémů a jejich diagnoatiky

Schopnosti:
optimalizace rezonátorů, diagnostika základních parametrů laseru, diagnostika svazku.
Požadavky:12ULAT, 12LT1,12LT2,12 ZPLT

Rozsah práce:Dle počtu zapsaných studenti pracují samostatně nebo v co nejmenších skupinách. Každá skupina vypracuje do příští hodiny protokol z měření podle zadání. Od známkování každého protokolu se odvíjí výsledná známka.
Kličová slova:Lasery, výbojkově buzené, diodově buzené, pikosekundové a femtosekundové impulsy
Literatura:Povinná literatura:
1.Návody k úlohám PPLT http://people.fjfi.cvut.cz/kubecvac/

Doporučená literatura:
[2]Vrbová M. a kol., Lasery a moderní optika (oborová encyklopedie), Praha, Prometheus, 1994, ISBN 80-85849-56-9
[3] B.E.A. Saleh a M.C. Teich, "Základy fotoniky". Matfyzpress, Praha 1994

Studijní pomůcky:
Laserové praktikum a Laserové laboratoře KFE FJFI
Lqab


Optické senzory12OSE Homola - - 2+0 zk - 2
Předmět:Optické senzory12OSEProf. Ing. Homola Jiří CSc.-2+0 ZK-2
Anotace:Principy, hlavní konfigurace, typické implementace a aplikace optických senzorů.
Osnova:1. Úvod do problematiky optických senzorů (definice a klasifikace senzorů, hlavní charakteristiky optických senzorů).

2. Stručný přehled optických jevů a technologií využívaných v optických senzorech (optické vlny, vlastnosti materiálů, vlnovody, atd).

3. Senzory založené na spektroskopii módů optických vlnovodů (mřížkový vazební senzor, rezonanční zrcadlo, senzory s povrchovými plasmony) a jejich aplikace.

4. Interferometrické senzory (senzory založené na Michelsonově, Mach-Zehnderově, Sagnacově, Youngově a Fabry-Perotově interferometeru) a jejich aplikace.

5. Spektroskopické senzory (senzory založené na absorpční spektroskopii, fluorescenční spektroskopii a spektroskopii Ramanova rozptylu) a jejich aplikace.

6. Optické senzory pro rozprostřené a multibodové měření (vláknově-optické senzory využívající Braggovy mřížky, sítě optických senzorů, multiplexování optických senzorů, vláknově-optické rozprostřené senzory) a jejich aplikace.
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
znalosti o fyzikálních principech, základech fungování a konstrukce hlavních typů optických senzorů a jejich aplikacemi.

Schopnosti:
orientace v dané problematice optických senzorů, praktické použití základů konstrukce optickomechanických přístrojů


Požadavky:Základní znalosti vlnové optiky
Rozsah práce:Zde není.
Kličová slova:Optické enzory, biosenzory, optické měřící metody.
Literatura:Povinná literatura:
[1] F. S. Ligler (editor), Optical Biosensors: Present and Future, Elsevier, 2002.

Doporučená literatura:
[2] G. Boisde, A. Harmer, Chemical and Biochemical Sensing with Optical Fibers and Waveguides, Boston: Artech House, 1996.
[3] B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, 1991.

Plynové a rentgenové lasery12RTGL Jančárek, Jelínková - - 2+0 z,zk - 2
Předmět:Plynové a rentgenové lasery12RTGLIng. Jančárek Alexandr CSc.-2+0 Z,ZK-2
Anotace:Plynové resp. rentgenové lasery disponují v současné době největším středním výkonem resp. nejkratší vlnovou délkou.
Osnova:1.Opakování - princip činnosti laseru.
2.Principy buzeni plynovych laseru
3.Atomové lasery
4.Rentgenové lasery
5.Rentgenové lasery a jejich aplikace
6.Molekulární lasery
7.CO2 laser
8.Excimerový laser
9.Chemické a gasodynamické lasery
10.Exkurze k výkonnému laseru
11.Referáty
12.Test
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Teorie a technika plynových a rentgenových laserů

Schopnosti:
Schopnost aplikace nabytých znalostí v rozvoji výše uvedené oblasti
Požadavky:Znalost základů teorie laseru na úrovni základního bakalářského kursu.
Rozsah práce:
Kličová slova:plynový laser, rentgenový laser
Literatura:Povinná lieratura:
[1] Jančárek, A., Vrbová, M. Plynové lasery, Electronická verze přednášek, Praha ČVUT 2011

Doporučená literatura:
[2]Masamori Endo:Gas Lasers, CRC Press, N.Y. 2007
[3]Willet, Colin S.:Introduction to Gas Lasers: Population Inversion Mechanism, Pergamon Press, Oxford 1974
[4]Skála,L.: Kvantová teorie molekul, MFF UK, Praha 1994

Laserové, plazmatické a svazkové technologie12LPST Jančárek, Jelínková, Král - - 2+2 zk - 4
Předmět:Laserové, plazmové a svazkové technologie12LPSTprof. Ing. Jelínková Helena DrSc.-2+2 ZK-4
Anotace:Teoretická a praktická výuka vybraných aplikací elektromagnetického záření laserového, plazmatického, rtg. a iontových svazků v medicíně a technologiích. Doplněno exkurzemi do renomovaných firem a pracovišť
Osnova:1.Lasery - základní přehled
2.Obecné aplikace laserového záření
3.Interakce záření s hmotou
4.Laserové technologie v medicíně I-IV
5.Laserové technologie v průmyslu
6.Rentgenová tomografie a radiografie
7.Plazmové technologie I
8.Plazmové technologie II
9.Iontové svazky I
10.Iontové svazky II
Osnova cvičení:1.Laserové laboratoře - seznámení s druhy laserů
2.Aplikace laserů v oftalmologii I
3.Aplikace laserů v oftalmologii II
4.Aplikace laserů ve stomatologii
5.Aplikace laserů v dermatologii
6.Technologický CO2 laser
7.Technologický Nd:YAG laser
8.Rentgenová tomografie a radiografie
9.Deposice tenkých vrstev
10.Magnetronové naprašování tenkých vrstev
11.Zařízení s iontovým svazkem
12.Urychlovač částic
13.Zápočtová písemka

Cíle:Znalosti:
Teoretické a praktické znalostí o vybraných laserových, plazmatických a svazkových technologiích.

Schopnosti:
Orientace v problematice výběru vhodné technologie včetně zdůvodnění výběru
Požadavky:Znalosti na úrovni základního kurzu laserové a plazmové techniky.
Rozsah práce:Zpracování referátu na téma "Laserové, svazkové, plazmové technologie" (výběr z možných návrhů); 3-5 stran textu.
Předesení referátu (presentace - 3-5 min; forma - power point, Latex, pdf)
Kličová slova:Laser, plasma, iontové svazky, nové technologie
Literatura:Povinná literatura:
[1] Jančárek, A., Lasery v technologiích, Přednášky v elektronické podobě, Praha ČVUT 2010
[2] Jelínková, H., Lasery v medicíně,Přednášky v elektronické podobě, Praha ČVUT 2010
[3] Král, J., Iontové svazky, přednášky v elektronické podobě, Praha ČVUT 2010

Doporučená literatura:
[1] Steen, W.M., Mazumder, J., Laser Material Processing, 4th ed., 2010 XVIII

Seminář k diplomové práci 1, 212DSELT12 Jelínková 0+2 z 0+2 z 2 3
Předmět:Seminář k diplomové práci 112DSELT1prof. Ing. Jelínková Helena DrSc.0+2 Z-2-
Anotace:Obhajoba diplomové práce - pokyny a doporučení.


Osnova:Presentace výsledků práce - pokyny a doporučení
Periodické kontroly postupu prací studentů na diplomové práci.
Prezentace výsledků řešení diplomové práce jednotlivých studentů.
Pokyny pro vypracování diplomové práce.

Osnova cvičení:Presentace výsledků práce - pokyny a doporučení
Periodické kontroly postupu prací studentů na diplomové práci.
Prezentace výsledků řešení diplomové práce jednotlivých studentů.
Pokyny pro vypracování diplomové práce.
Cíle:Znalosti: Pravidla psaní a prezentace diplomové práce.

Schopnosti: Napsat a prezentovat odborné práce a svou diplomovou práci.

Požadavky:Zadání diplomové práce

Rozsah práce:Předmět je dán samostatnou činností studenta na zadaném tématu. Práce jsou průběžně kontrolovány školitelem a příslušnou katedrou.
Kličová slova:Diplomová práce, zapojení studentů do výzkumné činnosti.
Literatura:Povinná literatura:
daná školitelem podle zadání práce.

Doporučená literatura:
Diplomové práce vzniklé na KFE FJFI ČVUT v Praze - v archivu katedry.

Předmět:Seminář k diplomové práci 212DSELT2prof. Ing. Jelínková Helena DrSc.-0+2 Z-3
Anotace:Obhajoba diplomové práce - pokyny a doporučení.

Osnova:Presentace výsledků práce - pokyny a doporučení
Periodické kontroly postupu prací studentů na diplomové práci.
Prezentace výsledků řešení diplomové práce jednotlivých studentů.
Pokyny pro vypracování diplomové práce.
Konečná forma obhajoby diplomové práce.

Osnova cvičení:Presentace výsledků práce - pokyny a doporučení
Periodické kontroly postupu prací studentů na diplomové práci.
Prezentace výsledků řešení diplomové práce jednotlivých studentů.
Pokyny pro vypracování diplomové práce.
Konečná forma obhajoby diplomové práce.
Cíle:Znalosti:
Pravidla psaní a prezentace diplomové práce.

Schopnosti:
Napsat a prezentovat odborné práce a svou diplomovou práci.
Požadavky:Zápočet ze semináře k diplomové práci 1.
Rozsah práce:Předmět je dán samostatnou činností studenta na zadaném tématu. Práce jsou průběžně kontrolovány školitelem a příslušnou katedrou.
Kličová slova:Diplomová práce, zapojení studentů do výzkumné činnosti.
Literatura:Povinná literatura:
daná školitelem podle zadání práce.

Doporučená literatura:
Diplomové práce vzniklé na KFE FJFI ČVUT v Praze - v archivu katedry.

Diplomová práce 1, 212DPLT12 Jelínková 0+10 z 0+20 z 10 20
Předmět:Diplomová práce 112DPLT1prof. Ing. Jelínková Helena DrSc.----
Anotace:Předmět se týká problematiky oficiálně zadaného tématu diplomové práce, navazujícího na téma vyzkumného úkolu a její obhajoba je součástí uzavření magisterského studia. Garantem zadaného tématu je vedoucí práce, který zadává literaturu, kontroluje průběh a obhajitelnost práce a operativně řeší problémy práce. Student samostatně řeší uvedený problém, původně rozpracovaný v rešeršní práci a vyzkumném úkolu. Zadání práce je po skončení vyzkumného úkolu odsouhlaseno vedoucím katedry a děkanem fakulty. Práce je oponována jedním oponentem. Kontaktní hodiny se tykají styku s vedoucím práce a jsou řešeny dle aktuální potřeby práce. Předmet proto není rozvrhován.
Osnova:Student na základě zadání práce a pod vedením školitele zpracovává individuálně zadané téma po dobu 2 semestrů.
Osnova cvičení:Student na základě zadání práce a pod vedením školitele zpracovává individuálně zadané téma po dobu 2 semestrů.
Cíle:Znalosti:
Individuální tématika podle zadání práce.

Schopnosti:
Samostatná práce na zadaném úkolu, orientace v dané problematice, sestavení vlastního odborného textu.
Požadavky:Zadání diplomové práce
Rozsah práce:Předmět je dán samostatnou činností studenta na zadaném tématu. Práce jsou průběžně kontrolovány školitelem a příslušnou katedrou.
Kličová slova:Diplomová práce, zapojení studentů do výzkumné činnosti
Literatura:Povinná literatura:
daná školitelem podle zadání práce.

Doporučená liteartura:
Diplomové práce vzniklé na KFE FJFI ČVUT v Praze - v archivu katedry.
Source materials:

Předmět:Diplomová práce 212DPLT2prof. Ing. Jelínková Helena DrSc.----
Anotace:Předmět se týká problematiky oficiálně zadaného tématu diplomové práce, navazujícího na téma vyzkumného úkolu a její obhajoba je součástí uzavření magisterského studia. Garantem zadaného tématu je vedoucí práce, který zadává literaturu, kontroluje průběh a obhajitelnost práce a operativně řeší problémy práce. Student samostatně řeší uvedený problém, původně rozpracovaný v rešeršní práci a vyzkumném úkolu. Zadání práce je po skončení vyzkumného úkolu odsouhlaseno vedoucím katedry a děkanem fakulty. Práce je oponována jedním oponentem. Kontaktní hodiny se týkají styku s vedoucím práce a jsou řešeny dle aktuální potřeby práce. Předmet proto není rozvrhován.
Osnova:Student na základě zadání práce a pod vedením školitele zpracovává individuálně zadané téma po dobu 2 semestrů.
Osnova cvičení:Student na základě zadání práce a pod vedením školitele zpracovává individuálně zadané téma po dobu 2 semestrů.
Cíle:Znalosti:
Individuální tématika podle zadání práce.

Schopnosti:
Samostatná práce na zadaném úkolu, orientace v dané problematice, sestavení vlastního odborného textu.
Požadavky:Zápočet ze semináře k diplomové práci 1.



Rozsah práce:Předmět je dán samostatnou činností studenta na zadaném tématu. Práce jsou průběžně kontrolovány školitelem a příslušnou katedrou.
Kličová slova:Diplomová práce, zapojení studentů do výzkumné činnosti.

Literatura:Povinná literatura:
daná školitelem podle zadání práce.

Doporučená liteartura:
Diplomové práce vzniklé na KFE FJFI ČVUT v Praze - v archivu katedry.

Volitelné předměty

Elektronika pro lasery12ELA Pavel 2+0 zk - - 2 -
Předmět:Elektronika pro lasery12ELAdoc. Ing. Čech Miroslav CSc. / Ing. Pavel Jaroslav2+0 ZK-2-
Anotace:Cílem přednášky je získat rozšířené znalosti v oblastech napájecích zdrojů pro výbojky a polovodičové lasery, řízení opticko akustických modulátorů a Pockelsových cel, návrh vysokonapěťových zdrojů založených na piezoelementech, dále o principech Peltierových článků, pyrodetektorů a peak detektorů, jakož i o orientaci v oblasti řízení krokových motorů. Prezentována bude i oblast rychlých elektronických dějů a jejich vyhodnocování.
Osnova:1.tranzistory HEXFET, IGBT - rekapitulace základních poznatků, zesilovače třídy A,B,C,D
2.čerpání laseru, princip a funkce zdroje pro výbojky VS 600
3.Princip a funkce střídačového zdroje PS 5012
4.mode locking, elektronické obvody pro opticko akustické modulátory
5.lavinové tranzistory, Marxův generátor, Q-spínání laseru, řízení Pockelsových cel
6.Peltierovy články, termočlánky, pyrodetektory a peak detektory
7.piezoelementy, zdroje vysokého napětí, generátory studené páry
8.diodové lasery a jejich napájecí zdroje, pulse forming
9.řízení krokových motorů, mikrokrokování, piezoelektrické motory
10.RLC obvody, Rogovského cívka, z-pinch
11.lock-in amplifier, kapalinové čočky, elektronika pro solární články
12.vzorkovací osciloskop, generace a měření rychlých impulsů, měření spínacích a vypínacích dob tranzistorů
13.elektronické obvody rychlých kamer, mikrokanálkový zesilovač
Osnova cvičení:není
Cíle:Znalosti:
Cílem předmětu je prohloubit znalosti z oblasti elektroniky pro laserovou techniku.

Schopnosti:
Cílem předmětu je získání schopnosti samostatné práce s elekronikou pro laserovou techniku.
Požadavky:Základní znalosti elektroniky, absolvování nebo souběžné studium předmětu Základy elektroniky nebo jeho ekvivalentu a předmětu Elektronika 3.
Rozsah práce:není
Kličová slova:HEXFET, IGBT, přepínané zdroje, Peltierův efekt, Q přepínání, Marxův generátor, lavinový tranzistor, akustickooptický modulátor, Pockelova buňka, Peltier, vysokonapěťové zdroje, krokový motor, diodové lasery, pyrodetektor, z-pinch, LRC obvod, samplovací osciloskop, solární prvek
Literatura:Povinná literatura:
[1] Walter Koechner, Solid-State Laser Engineering,ISBN-10:0-387-29094-X, Springer 2006

Doporučená literatura:
[1] Marty Brown,Practical Switching Power Supply Design,Motorola Academic Press 1990

Počítačové řízení experimentů12POEX Čech - - 2+0 z - 2
Předmět:Počítačové řízení experimentů12POEXdoc. Ing. Čech Miroslav CSc.-2+0 Z-2
Anotace:Úvod. Základní koncepce počítačů, mikropočítače. Technické vybavení počítačů; propojení počítač-experiment (rozhraní RS232C, IEEE488, A/D a D/A převodníky, senzory, výkonové členy, atd.) Programové vybavení počítačů; operační systémy pro řízení experimentů (OS pracující v reálném čase, multitasking, multiuser). Základy teorie regulace. Programovací jazyky pro řízení (asembler, C, atd.). Úvod do TCP/IP protokolů. Možnosti použití Internetu pro řízení experimentu.
Osnova:1. Základy číslicové elektroniky
2. Principy počítačů
3. Principy senzorů
4. A/D a D/A převodníky
5. Počítačová rozhraní, sériové, paralelní, USB
6. Rozhraní IEEE-488
7. Programové vybavení počítačů
8. Operační systémy pro řízení v reálném čase
9. Programovací jazyky pro řízení
10. Základy teorie regulace
11. Úvod do počítačových sítí, TCP/IP protokoly
12. Praktická úloha

Osnova cvičení:Není
Cíle:Znalosti:
Cílem předmětu je získat přehled o problematice řízení fyzikálních experimentů.

Schopnosti:
Cílem předmětu je získat schopnost navrhnout a sestavit měřící a řídící systém

Požadavky:Základní znalosti digitální elektroniky.
Rozsah práce:Není
Kličová slova:Senzor, rozhraní, DA AD převodník, řídící systém, programování
Literatura:Povinná literatura:
[1] H. Häberle: Průmyslová elektronika a informační technologie, Europa-Sobotáles cz., Praha 2003
[2] J. Balátě a kol.: Technické prostředky automatického řízení, SNTL Praha, 1986
[3] F. Dlabola, J. Starý: Systémy s mikroprocesory a přenos dat, NDS Praha 1986
[4] J. Bayer, J. Bílek: Návrhy řídících systémů, Skripta ČVUT, 1987
[5] V. Haasz, J. Roztočil, J. Novák: Číslicové měřící systémy, Skripta ČVUT, 2000
[6] M. Šnorek: Standardní rozhraní PC, Grada, Praha 1992[
[7] J. Pavel, J. Resl: Elektrotechnika I, Vydavatelství ČVUT, Praha 1997
[8] J. Pavel, J. Resl: Elektrotechnika II, Vydavatelství ČVUT, Praha 1998
[9] B. Kainka: USB - Měření, řízení a regulace pomocí sběrnice USB, Ben, Praha 2002
[10] J. Peterka: Počítačové sítě verze 3.0., www.earchiv.cz, 2004


Doporučená literatura:
[11] IEEE Std. 481.1-2003 , IEEE Standard for Higher Performance Protocol for Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation, IEEE New York, 2003
[12] W. Kester: Analog-Digital Conversion, Analog Devices, 2004

Pokročilé laserové spektroskopie12PLS Michl 2+0 zk - - 2 -
Předmět:Pokročilé laserové spektroskopie12PLSRNDr. Michl Martin Ph.D.2+0 ZK-2-
Anotace:Využití jedinecnych vlastností laserového záření ve spektroskopii, seznámení s vybranými pokročilými spektroskopickými technikami.
Osnova:1. Rekapitulace základních principu interakce elmg. zárení s hmotou a základních spektroskopickych metod
2. Laserové záření a jeho unikátní vlastnosti pro spektroskopii
3. Metody ultracitlivé detekce
4. Spektroskopie s vysokým energetickým rozlišením (laditelné lasery, nízkoteplotní techniky, molekulové svazky)
5. Ultrakrátké pulsy (generování, manipulace, charakterizace)
6. Spektroskopie s vysokým časovým rozlišením
7. Nelineární optické procesy
8. Metody využívající multifotonovou absorpci a ionizaci
9. Nelineární spektroskopické techniky (koherentní Ramanův rozptyl, SFG, ...)
10. Metody vyuzívající nelinearit vyssích rádu (vibrační a elektronické 2D fotonové echo)
11. Terahertzová spektroskopie
12. Mikrospektroskopické metody, korelacní spektroskopie, spektroskopie jediné molekuly
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Zakladní principy aplikace laserů ve spektroskopii.

Schopnosti:
Orientace ve škále laserových spektroskopických metod a možnostech jejich aplikace.
Požadavky:Je požadováno předchozí absolvování kurzu 12OPS.
Rozsah práce:
Kličová slova:Laserová spektroskopie, vysoké rozlišení, nelineární optické procesy, ultrakrátké pulsy, ultrarychlé spetroskopie, mikrospektroskopie
Literatura:Povinná literatura:
[1] W. Demtröder, Laser spectroscopy, Springer Verlag, Berlin 1996
[2] S. Mukamel, Principles of Nonlinear Spectroscopy, Oxord University Press, Oxford, 1995

Doporučená literatura:
[3] M. D. Levenson, S. S. Kano, Introduction to Nonlinear Laser Spectroscopy, Academic Press, New York, 1988

Optické zpracování signálů12OZS Škereň 3+0 z,zk - - 3 -
Předmět:Optické zpracování signálů12OZSdoc. Dr. Ing. Richter Ivan3+0 Z,ZK-3-
Anotace:Prednáška pojednává o základech fourierovské optiky a optického zpracování informace. Systematicky se zabývá použitím fourierovského formalizmu v optice, zmiňuje i další optické transformace. Šíření a difrakci svetla popisuje v pojetí fourierovské optiky, s využitím tenkého transparentu a fázového korektoru. V rámci záznamu a modulace optické informace je zvláštní pozornost věnována, kromě tradičních fotografických filmů, zejména holografii, prostorovým modulátorům a difraktivním strukturám. Podrobně se dále zabývá jak analogovým, tak diskrétním a logickým zpracováním optické informace.
Osnova:1. Fourierova transformace a jeji vlastnosti, diskrétní signály a transformace.
2. Další vybrané nefourierovské transformace v optice (kosinová, sinová, Fresnelova, Hilbertova, Radonova, Mellinova, waveletové transformace).
3. Lineární přenosové systémy.
4. Šíření a difrakce světla v pojetí fourierovské optiky, skalární signál, tenký transparent, volný prostor, kvadratický fázový korektor, optická realizace Fourierovy transformace, impulzní odezva a přenosová funkce.
5. Koherentně a nekoherentně zobrazující difrakčně limitované systémy.
6. Aberačně limitované systémy, rozlišovací limity.
7. Difraktivní struktury ve fourierovské optice, tenká a objemová difrakční mřížka, obecné difraktivní struktury.
8. Záznam a modulace optické informace, záznam intenzity, záznam amplitudy a fáze.
9. Optické paměti, holografické paměti.
10.Zpracování analogové optické informace, optická realizace různých matematickych operací.
11.Koherentní a nekoherentní fourierovské procesory, korelační a konvoluční procesory.
12.Aplikace optických procesorů - optické rozpoznávání obrazu.
13.Zpracování diskrétní optické informace, vektorové a maticové násobiče, optické propojování a přepínání.
14.Zpracování logické optické informace, digitální logické optické procesory, optické neuronové sítě.
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Cílem studia je seznámit studenty s vlnovým pohledem na šíření optického signálu, fourierovským přístupem, optickou realizací různých matematických transformací a jejich aplikacemi v analogovém, digitálním a logickém zpracování optické informace.

Schopnosti:
Vlnová analýza optických přenosových a zobrazovacích systémů, optická realizace matematických transformací, optické rozpoznávání obrazu.
Požadavky:Předpokladem pro studium předmětu je absolvování předmětu Fyzikální optika 2 (12FOPT2), resp. ekvivalentního kurzu difraktivní optiky a holografie.
Rozsah práce:Dva zápočtové testy v průběhu semestru.
Kličová slova:Optické zpracování signálu, fourierovská optika, Fourierova transformace, lineární opticky systém, fázovy korektor, difraktivní struktura, holografie, difraktivní optika, prostorovy svetelny modulátor, opticky procesor, analogová optická informace, diskrétní optická informace, logická optická informace, korelace a konvoluce.
Literatura:Povinná literatura:
[1] Fiala P., Richter I.: Fourierovská optika a optické zpracování signálů, skriptum FJFI ČVUT, Praha, 2004.

Doporučená literatura:
[2] Goodman J.W.: Introduction to Fourier Optics, 2. Edition, McGraw Hill, New York, 1996.
[3] Born M., Wolf E.: Principles of Optics, Pergamon Press, 4th Edition, New York, 1968.
[4] Fiala P.: Základy fyzikální optiky, ČVUT v Praze, učební text, 1999.
[5] Papoulis A.: Systems and Transforms with Applications in Optics, McGraw Hill, New York, 1968.
[6] Yu F.T.S., Jutamulia S.: Optical Signal Processing, Computing, and Neural Networks, John Wiley & Sons, New York, 1992.
[7] Saleh B.E.A., Teich M.C.: Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, New York, 1991.

Vybrané kapitoly z moderní optiky12MODO Kwiecien 2+0 z - - 2 -
Předmět:Vybrané kapitoly z moderní optiky12MODOIng. Kwiecien Pavel Ph.D.2+0 Z-2-
Anotace:Předmět je koncipován jako soubor vybraných přednášek z různých oblastí moderní optiky, na kterých se podílí experti z akademické i průmyslové sféry. Přednášky jsou voleny tak, aby pokryly oblasti, kterým se optické kurzy věnují pouze okrajově.
Osnova:1. Aktivní a adaptivní optika - dalekohledy
2. Optika tenkých vrstev
3. Rentgenovská optika
4. Fotonické krystaly a struktury
5. Nanočástice pro optiku
6. Záznamová média pro optiku
7. Komplexní interferometrie v laserovém plazmatu
8. Holografická interferometrie
9. Optická spektroskopie organických látek
10. Lasery pro průmyslové aplikace
11. Lasery pro vědecké aplikace
12. Holografie a difraktivní struktury
Osnova cvičení:
Cíle:Znalosti:
Možnosti aplikace, nové směry vývoje a výzkumu moderní optiky ve vědě i praxi.

Schopnosti:
Přehled a orientace v různých oblastech optiky.
Požadavky:
Rozsah práce:
Kličová slova:Optika, lasery, fotonika, holografie, spektroskopie, interferometrie, optické záznamové materiály
Literatura:Povinná literatura:
[1] Fiala P., Richter I.: Fyzikální optika. Skriptum ČVUT, Praha 2005.

Doporučená literatura:
[2] Vrbová M.: Lasery a moderní optika. Prometheus, Praha 1994.
[3] Saleh B.E.A., Teich M.C.: Základy fotoniky. Matfyzpress, Praha 1996.

Praktikum z laserové medicíny12PLM Jelínková, Němec - - 4 kz - 6
Předmět:Praktikum z laserové medicíny12PLMprof. Ing. Jelínková Helena DrSc.-4 KZ-6
Anotace:Praktické ověření interakce laserového záření s preparátem nahrazujícím tkáň

Osnova:Příprava experimentů
Charakterizace záření jednotlivých laserů
Interakce záření Nd:YAG laseru s preparátem nahrazujícím měkkou tkáň
Interakce záření Er:YAG laseru s preparátem nahrazujícím měkkou tkáň
Interakce záření Er:YAG laseru s preparátem nahrazujícím tvrdou tkáň
Interakce záření diodového laseru s látkou umožňující odstranění povlaku zubní skloviny
Vypracování laboratorních protokolů


Osnova cvičení:Příprava experimentů
Charakterizace záření jednotlivých laserů
Interakce záření Nd:YAG laseru s preparátem nahrazujícím měkkou tkáň
Interakce záření Er:YAG laseru s preparátem nahrazujícím měkkou tkáň
Interakce záření Er:YAG laseru s preparátem nahrazujícím tvrdou tkáň
Interakce záření diodového laseru s látkou umožňující odstranění povlaku zubní skloviny
Vypracování laboratorních protokolů
Cíle:Znalosti:
Interakce laserového záření s tkání.

Schopnosti:
Praktická ukázka interakce laserového záření s preparátem nahrazujícím tkáň
Požadavky:Základní přednášky z laserové techniky a laserové medicíny.
Rozsah práce:Vypracování laboratorního protokolu pro každou úlohu.

Kličová slova:Lasery v medicíně, Interakce laserového záření s tkání
Literatura:Povinná literatura:
[1] Přednášky z předmětu Aplikace laserů v medicíně

Doporučená literatura:
[1] M.Vrbová a kolektiv, Oborová encyklopedie "Lasery a moderní optika", Prometheus, Praha 1994

Studijní pomůcky a učebny
[1] Laboratoř laserového praktika, Trojanova ul., Praha



Pokročilé praktikum z optiky12PPRO Jančárek 0+4 kz - - 6 -
Předmět:Pokročilé praktikum z optiky12PPROIng. Jančárek Alexandr CSc.0+4 KZ-6-
Anotace:Praktikum rozvíjí praktické experimentální dovednosti a zkušenosti ve vybraných oblastech optiky. Je vyžadováno vypracování protokolů z měření.
Osnova:
Osnova cvičení:1. Úvod, rozdělení měření
2. Úloha č. 1: Anizotropie materiálů a její využití
3. Úloha č. 2: Difrakce a difraktivní struktury
4. Úloha č. 3: Holografie II
5. Úloha č. 4: Dvouvlnová a vícevlnová interference
6. Úloha č. 5: Optické zpracování informací
7. Úloha č. 6: Nelineární optika
8. Úloha č. 7: Demonstrace kvantových vlastností světla
9. Úloha č. 8: Měření tloušťky pomocí absorpce rtg. záření
Cíle:Znalosti:
Funkce a použití různých komponent v optické laboratoři, znalost optických měřících přístrojů, znalosti experimentálních aspektů měření v optice.

Schopnosti:
Experimentální dovednosti v oblasti optiky, návrh a stavba optických schemat, měření optických signálů v různých formách.
Požadavky:Je doporučeno absolvování předmětů Fyzikální optika 1 (12FOPT1) a Fyzikální optika 2 (12FOPT2).
Rozsah práce:Zpracování měření a vytvoření protokolů o měření z každé úlohy. Odevzdané protokoly jsou průběžně hodnoceny vyučujícím.
Kličová slova:Optické praktikum, anizotropní materiály, difrakce světla, difraktivní struktury, holografie, optické zpracování signálů, nelineární optika, kvantová optika, rentgenovská optika.
Literatura:Povinná literatura:
[1] http://optics.fjfi.cvut.cz/?q=cs/node/305

Doporučená literatura:
[2] Fiala P., Richter I.: Fyzikální optika, skriptum FJFI ČVUT, Praha, 2005.
[3] Saleh B.E.A., Teich M.C.: Fundamentals of Photonics, J. Wiley, New York, 1991; český překlad Základy fotoniky, Matfyzpress, Praha, 1995.
[4] Fiala P., Richter I.: Fourierovská optika a optické zpracování signálů, skriptum FJFI CVUT, Praha, 2004.

Pomůcky:
Optická laboratoř