Tecnoloxía do Láser

- Familiarizar o estudante coa tecnoloxía láser e proporcionar as estruturas básicas para a comprensión dos fenómenos físicos nun láser.
- Conseguir que o estudante domine de forma operativa os modelos nos que se basea o funcionamento dun láser.
- Describir de forma satisfactoria os diferentes tipos de láser e discutir as súas aplicacións máis relevantes.

Resultados de aprendizaxe:
Cal acabar o curso o alumno demostrará:
- que posúe coñecementos sobre o tema e é capaz de proporcionar as estruturas básicas para a comprensión dos fenómenos físicos nun láser
- que domina os modelos nos que se basea o funcionamento dun láser
- que é capaz de describir de forma satisfactoria os diferentes tipos existentes e de discutir sobre as aplicacións máis relevantes

1. Fundamentos do láser
¿Qué é? Breve historia do láser. Esquema básico dun láser. Propiedades da radiación láser. Unha ollada ós tipos de láser

2. Cavidades ópticas
Xeometría e estabilidade. Modos lonxitudinais e a resonancia. Ecuación paraxial de ondas e feixes gaussians. Modos transversais. Cavidade óptica activa

3. Amplificación de radiación
Fotóns e estrutura atómica. Interacción radiación-materia; concepción de Einstein. A liña de emisión. Amplificación de radiación. Bombeo e inversión de poboación. Saturación de ganancia. Análise da ganancia. Teoría semiclásica da interacción radiación-materia

4. Oscilación láser
Limiar de oscilación. Emisión no estado estacionario. Competición modal. Control do espectro do láser. Láseres pulsados, conmutación do factor de calidade e sincronización de modos

5. Tipos de láser
Láseres de gas. Láseres de colorante. Láseres de estado sólido. Diodos láser. Láseres especiais

6. Aplicacións do láser
Aplicacións cotiáns. Aplicacións científicas. Aplicacións médicas. Aplicacións industriais. Comunicacións ópticas

- Christopher C. Davis, “Lasers and Electro-Optics”. Fundamentals and Engineering. Cambridge University Press, 1996.
- Joseph T. Verdeyen, “Laser Electronics”. Prentice-Hall International Inc., 1995.
- Anthony E. Siegman, “Lasers”. University Science Books. 1986.
- William T. Silfvast, “Laser Fundamentals”. Cambridge University Press. 1996.
- Peter W. Milonni, Joseph. H. Eberly, “Lasers”. John Wiley & Sons, 1988.

Recursos na rede:

- Rami Arieli, "The Laser Adventure". http://perg.phys.ksu.edu/vqm/laserweb/

Inclúense enlaces na Aula Virtual a materiais existentes na web, así como outro material docente para compensar a perda de acceso a algún dos fondos bibliográficos da USC.

BÁSICAS E XENERAIS
CB1 - Que os estudantes demostrasen posuír e comprender coñecementos nunha área de estudo que parte da base da educación
secundaria xeral, e adóitase atopar a un nivel que, aínda que se apoia en libros de texto avanzados, inclúe tamén algúns aspectos que
implican coñecementos procedentes da vangarda do seu campo de estudo.
CB2 - Que os estudantes saiban aplicar os seus coñecementos ao seu traballo ou vocación dunha forma profesional e posúan as competencias que adoitan
demostrarse por medio da elaboración e defensa de argumentos e a resolución de problemas dentro da súa área de estudo.
CB3 - Que os estudantes teñan a capacidade de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro da súa área de estudo) para emitir
xuízos que inclúan unha reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica ou ética.
CG1 - Posuír e comprender os conceptos, métodos e resultados máis importantes das distintas ramas da Física, con perspectiva histórica de sudesarrollo.
CG2 - Ter a capacidade de reunir e interpretar datos, información e resultados relevantes, obter conclusións e emitir informes razoados
en problemas científicos, tecnolóxicos ou doutros ámbitos que requiran o uso de coñecementos da Física.
CG3 - Aplicar tanto os coñecementos teóricos-prácticos adquiridos como a capacidade de análise e de abstracción na definición e
formulación de problemas e na procura das súas solucións tanto en contextos académicos como profesionais.


TRANSVERSAIS
CT1 - Adquirir capacidade de análise e síntese.
CT2 - Ter capacidade de organización e planificación.
CT5 - Desenvolver o razoamento crítico.
ESPECÍFICAS
CE1 - Ter unha boa comprensión das teorías físicas máis importantes, localizando na súa estrutura lóxica e matemática, o seu soporte
experimental e o fenómeno físico que pode ser descrito a través deles.
CE2 - Ser capaz de manexar claramente as ordes de magnitude e realizar estimacións adecuadas co fin de desenvolver unha clara percepción
de situacións que, aínda que fisicamente diferentes, mostren algunha analogía, permitindo o uso de solucións coñecidas a novos problemas.
CE3 - Familiarizarse cos modelos experimentais máis importantes, ademais ser capaces de realizar experimentos de forma independente,
así como describir, analizar e avaliar críticamente os datos experimentais.
CE4 - Ser capaz de comparar novos datos experimentais con modelos dispoñibles para revisar a súa validez e suxerir cambios que melloren a
concordancia dos modelos cos datos.
CE5 - Ser capaz de realizar o esencial dun proceso ou situación e establecer un modelo de traballo do mesmo, así como realizar as aproximacións
requiridas co obxecto de reducir o problema ata un nivel manexable. Demostrará posuír pensamento crítico para construír modelos físicos.
CE6 - Comprender e dominar o uso dos métodos matemáticos e numéricos máis comunmente utilizados en Física
CE7 - Ser capaz de utilizar ferramentas informáticas e desenvolver programas de software
CE8 - Ser capaz de manexar, buscar e utilizar bibliografía, así como calquera fonte de información relevante e aplicala a traballos de investigación e desenvolvemento técnico de proxectos

Activarase un curso na plataforma Moodle da Campus Virtual, á que se subirá información de interese para o alumno así como material docente diverso.

Seguiranse as indicacións metodolóxicas xerais establecidas na Memoria do Titulo de Grado en Física da USC. As clases serán presenciais e a distribución de horas expositivas e interactivas sigue o especificado na Memoria de Grao.
As titorías poderán ser presenciais ou telemáticas, se son telemáticas requerirán de cita previa o que tamén é recomendable para as presenciais.

Para a avaliación do estudante teranse en conta os seguintes aspectos:
1) Exame escrito sobre teoría, cuestións e problemas, na data fixada no calendario de exames do centro.
2) Realización de actividades non presenciais (tarefas e traballo relacionado co láser)
3) Resolución de exercicios prácticos na aula (na pizarra ou ben realización de probas escritas)

Na primeira oportunidade o estudante poderá optar por unha avaliación continua baseada nos puntos 2) e 3).
De optar por este sistema de avaliación, a cualificación final resultará da ponderación destes puntos (60% + 40%).
De non optar ou non superar a avaliación continua, o estudante deberá realizar o exame final, punto 1), para superar a materia. Neste caso, a cualificación do estudante corresponderá á máxima das dúas opcións seguintes:
i) A cualificación obtida no exame escrito
ii) A cualificación obtida no exame escrito ponderada nun 60 %, maila cualificación resultante da avaliación continua, ponderada nun 40 %.

A cualificación do alumno na segunda oportunidade corresponderá a cualificación obtida no exame oficial correspondente.

Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións”.

Traballo presencial
Horas de Clase Expositiva: 24 h
Horas de Clase Interactiva de Seminario: 18 h
Titorias: 3

Traballo non presencial
Recoméndase o indicado na Memoria do Titulo de Grado en Física da USC, sen contar o tempo destinado á docencia presencial sobre unhas 60 horas para unha materia de 4.5 ECTS.

- Ter estado, ou estar, matriculado nas materia de Óptica I e II e Física Cuántica I e II do Grao en Física.
- Realización de todos os exercicios propostos.
- Consulta da bibliografía recomendada.

Idioma do curso: galego