1. Objetivos

El curso pretende introducir al alumno en los principios físicos del funcionamiento del láser. Se inicia sentando los principios físicos: teoría de cuerpo negro e interacción radiación materia, que aunque al alumno se le dará una visión más amplia de estos temas en otras asignaturas, son fundamentales para el correcto entendimiento del resto del temario. Se presentan las ecuaciones cinéticas que describen el funcionamiento del láser, y que permiten calcular la potencia de bombeo, los distintos rendimientos (del bombeo, emisión … etc) que rigen el funcionamiento del láser. Por último se describen los distintos tipos de cavidades y elementos ópticos que se emplean en los diferentes tipos de láseres.

2. Contenidos

1. Principios físicos del láser. Inversión de población. Cavidad y modos característicos. Cinética de la radiación láser.
2. Propiedades y características de la emisión láser. Divergencia y direccionalidad. Intensidad. Coherencia y monocromaticidad.
3. Resolución temporal: vaciado de cavidad, conmutación rápida del factor Q (Q-switching) y acoplamiento de modos.
4. Tipos de láseres. Láseres de gas. Láseres de estado sólido. Láseres de semidonductor. Láseres de colorante.

3. Metodología

La docencia correspondiente al curso teórico intensivo se lleva a cabo mediante un sistema mixto que incluye i) lecciones magistrales, sobre un material didáctico previamente distribuido a los alumnos, y ii) ejercicios y trabajos prácticos, así como seminarios especializados relacionados con las materias impartidas. Esta parte intensiva es la que, de modo rotatorio, se desarrolla en una de las universidades participantes y que se coordina por el responsable local del programa. En este curso intensivo se le proponen al alumno una serie de ejercicios destinados a afianzar conceptos y a poner en práctica los conocimientos adquiridos. Una vez de vuelta a su universidad de origen, el alumno terminará de resolver los ejercicios y de realizar los trabajos prácticos propuestos bajo la supervisión del tutor de su universidad. Éste no sólo comprobará que el alumno realiza los ejercicios y trabajos sino que estará disponible para la resolución de cualquier duda que el alumno pueda plantear. A este fin dispondrá de instrucciones por parte de los profesores que imparten el curso sobre el nivel de exigencia en cada uno de los trabajos propuestos, y también sobre el nivel de dificultad que entrañan.

4. Evaluación

La evaluación de los estudiantes se realizará por parte de los profesores que imparten las asignaturas del curso teórico intensivo y el curso práctico (experimentación), de forma coordinada con los tutores de cada universidad (que deberán firmar las actas correspondientes). Una vez finalizado el curso intensivo, los alumnos han tenido que resolver una hoja de ejercicios de cada una de las asignaturas obligatorias que han entregado al correspondiente profesor/profesores de la asignatura para su corrección y evaluación. Así mismo, los alumnos han tenido que presentar un trabajo de comentario de artículos científicos representativos propuestos por los profesores de cada una de las asignaturas optativas. Todos estos trabajos se realizaron con el apoyo de tutorías mediante correo electrónico por parte de los profesores responsables de cada asignatura. La evaluación de los alumnos por parte del profesorado se ha basado en la asistencia y trabajo por parte de los alumnos durante las clases presenciales (70%) y en la evaluación de los ejercicios/trabajos propuestos realizados postreriormente de forma individual (30%).

5. Bibliografía

• [1] Y. R. Shen, The principles of nonlinear optics, Wiley Interscience, NY (1984).
• [2] M. O. Scully and M. S. Zubairy, Quantum optics, Cambridge University Press, Cambridge (2002).
• [3] C. C. Davis, Laser and electro-optics. Fundamentals and engineering, Cambridge University Press, Cambridge (1996).
• [4] A. Yarin: Quantum electro-optics. 2 ed., Wiley & Sons Inc. NY (1975).
• [5] O. Svelto: Principles of lasers. 4 ed., Plenum Press, NY (1998).