Hoppa direkt till innehållet
printicon
Kursplan:

Avancerade lasersystem och laserteknologi, 7,5 hp

Engelskt namn: Advanced Laser Systems and Technology

Denna kursplan gäller: 2017-09-25 och tillsvidare

Kurskod: 5FY189

Högskolepoäng: 7,5

Utbildningsnivå: Avancerad nivå

Huvudområden och successiv fördjupning: Fysik: Avancerad nivå, har endast kurs/er på grundnivå som förkunskapskrav

Betygsskala: TH teknisk betygsskala

Ansvarig institution: Institutionen för fysik

Beslutad av: Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 2017-10-02

Innehåll

Efter en repetition av grunderna för laserverkan behandlar kursen olika typer av kontinuerliga och pulsade lasrar (framförallt halvledarlasrar, fiberlasrar och fasta tillståndets lasrar) som emitterar ljus i ett flertal våglängdsområden (allt från röntgenområdet, via det synliga, upp till det mitt-infraröda området) med en mängd olika egenskaper (allt från en extremt smal linjebredd, via multimoduppträdande och frekvenskamstruktur, till bredbandiga ultrakorta pulser med mycket hög effekt). Metoder för kontroll av lasrars modstruktur, linjebredd, frekvens, temporal struktur och polarisation diskuteras. Tekniker för icke-linjär frekvensomvandling – innefattande frekvensfördubbling, frekvensskillnads- och summafrekvensgenerering samt optiska parametriska processer – och ljusförstärkning och generering av superkontinuum behandlas. Kursen inkluderar även en behandling av utrustning och tekniker för aktiv kontroll av ljus, bl.a. frekvensstyrning, aktiv och passiv modlåsning, och ”chirpad” pulsförstärkning, med hjälp av elektro- och akusto-optiska modulatorer och Faraday-isolatorer. Avslutningsvis diskuteras även andra avancerade ljuskällor såsom high harmonic-generering, associerade attosekundskällor, synkrotroner och neutronkällor. Kursen omfattar ett teorimoment om 6,0 hp och ett laborationsmoment om 1,5 hp.

Förväntade studieresultat

För att uppfylla målen för kunskap och förståelse ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 
  • ingående förklara villkor för laserverkan
  • beskriva lasring i tre- och fyrnivåsystem
  • systematiskt förklara principer för, och egenskaper hos, halvledarlasrar, fiberlasrar och Ti-safirlasrar
  • sammanställa och kontrastera olika typer av metoder för kontroll av modstruktur och reducering av linjebredd hos halvledarlasrar
  • ge fördjupad förklaring till funktionen hos ljusmodulatorer och polarisationsvridande celler
  • ingående beskriva hur lasrar kan modlåsas såväl aktivt som passivt
  • behandla principer för, och egenskaper hos, frekvenskammar
  • systematiskt beskriva metoder för icke-linjär frekvensomvandling och ljusförstärkning
  • ingående sammanfatta hur ultrakorta laserpulser kan genereras
  • förklara funktionen hos tekniker för karakterisering av ultrakorta laserpulser, t.ex. autokorrelation, SPIDER och FROG.
  • systematiskt beskriva uppbyggnaden av, och principer för, moderna högeffektslasrar
  • visa på fördjupad förståelse om high-harmonic-generering och attosekundspulser
  • ingående beskriva egenskaper hos synkrotroner, frielektronkällor och neutronkällor.

För att uppfylla målen för färdighet och förmåga ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 
  • självständigt handha halvledarlasrar och fiberlasrar
  • systematiskt analysera funktionen hos avancerade lasersystem
  • samarbeta med andra personer.

För att uppfylla målen för värdering och förhållningssätt ska den studerande efter genomgången kurs kunna:
 
  • visa medvetenhet om risker och riskabla egenskaper hos laserljus
  • reflektera över och värdera sin egen insats vid laborationsarbete.

Behörighetskrav

Univ: Tidigare högskolestudier om minst 90 högskolepoäng inklusive Vågfysik och optik, 6 hp, samt Kvantfysik, 4,5 hp, eller motsvarande. Svenska för grundläggande behörighet för högskolestudier samt Engelska A/5. Krav på svenska gäller endast om utbildningen ges på svenska.

Undervisningens upplägg

Undervisningen bedrivs i form av föreläsningar och handledning vid laborationer. Kursen innehåller obligatoriska experimentella laborationer. Student som missat eller inte kunnat slutföra ett obligatoriskt utbildningsmoment vid kurstillfället ska beredas möjlighet att slutföra det vid ett senare kurstillfälle. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Examination

Examinationen på kursens teorimoment sker individuellt i form av en skriftlig salstentamen vid kursens slut. På skriftlig salstentamen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). Examinationen på kursens laborationsmoment sker individuellt genom skriftliga och muntliga redovisningar. På skriftliga och muntliga redovisningar sätts något av betygen Underkänd (U) eller Godkänd (G).

På hela kursen sätts något av betygen Underkänd (U), Godkänd (3), Icke utan beröm godkänd (4) eller Med beröm godkänd (5). För att bli godkänd på hela kursen krävs att alla moment är godkända. Under förutsättning att alla moment är godkända blir betyget på hela kursen detsamma som på teorimomentet. Den som godkänts i ett prov får ej undergå förnyat prov för högre betyg.

En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Begäran om ny examinator ställs till prefekten för Institutionen för fysik. För mer information, se Regler för betyg och examination på grund- och avancerad nivå, dnr: FS 1.1.2-553-14.

Student har rätt att få prövat om tidigare utbildning eller motsvarande kunskaper och färdigheter förvärvade i yrkesverksamhet kan tillgodoräknas för motsvarande utbildning vid Umeå universitet. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb, www.student.umu.se, och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

Övriga föreskrifter

I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla eller kursen slutat erbjudas.

Litteratur

Giltig från: 2017 vecka 39

Material utgivet av institutionen för fysik. Laborationsinstruktioner.