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課程名稱 |
雷射導論
Fundamentals of Lasers |
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開課學期 |
100-1 |
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授課對象 |
電機資訊學院 光電工程學研究所 |
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授課教師 |
吳肇欣 |
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課號 |
OE5016 |
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課程識別碼 |
941 U0250 |
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班次 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期一2,3,4(9:10~12:10) |
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上課地點 |
電二144 |
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備註 |
總人數上限：80人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1001funoflaser |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
本課程是為大學部高年級與研究所碩博士班所開設的課程，針對雷射的物理原理和技術做導論介紹，希望能讓學生具備對雷射的基本知識。從基礎的電磁波理論回顧，到光學的傳播與共振腔的形成，增益界質的特性，光和物質之間的交互作用，再到不同的雷射系統運作原理，包含原子分子雷射，固態晶體雷射，半導體雷射等，做一個概括介紹。
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課程目標 |
本課程希望學生學習完畢之後，能夠具備對雷射運作原理的專業知識，更希望藉由期末上台報告的訓練，加強臺大學生對專業知識的口語表達能力，在未來職場上更有競爭力。 |
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課程要求 |
預修科目：電磁學，電子學。
作業和考試：每週都會有作業練習，於下次上課時繳交，逾時不收。共計有兩次考試，一次期末報告。報告形式為一個五分鐘的上台報告，目的在訓練同學對於上台的表達能力，能夠在短時間內清楚的表達所要講述的內容。 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
每週三 14:00~16:00 備註： Send me an email in advance |
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指定閱讀 |
Joseph T. Verdeyen, Laser Electronics, Prentice-Hall (3rd Edition, ISBN-10: 013706666X)
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參考書目 |
William T. Silfvast, Laser Fundamental, Cambridge (2nd Edition, ISBN-10: 0521833450) |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
作業 |
25% |
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2. |
考試 |
50% |
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3. |
期末報告 |
25% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第2週 |
9/19 |
Laser Resonators: Introduction, Review of Electromagnetics, Ray Tracing, ABCD Matrices |
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第3週 |
9/26 |
Stable Cavities, Gaussian Beams, Higher Order Modes, ABCD Law |
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第4週 |
10/03 |
Optical Cavities, Resonant Optical Cavities, Fabry-Perot Etalons, DFBs/DBRs |
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第5週 |
10/10 |
No Class due to Independence Day |
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第6週 |
10/17 |
Quantum Properties of Light: Discrete Energy Levels, Quantum Theory of Atomic Energy Levels, Radiative Transitions |
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第7週 |
10/24 |
Lineshape Function, Broadening and Gain in Atomic Systems, Energy Levels of molecules, liquids, and solids |
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第8週 |
10/31 |
Radiation and Thermal Equilibrium, Blackbody Radiation, Einstein Coefficients, Spontaneous and Stimulated Emission |
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第9週 |
11/07 |
Laser Oscillation and Dynamics: Absorption and Gain, population inversion, Threshold, Saturation |
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第10週 |
11/14 |
2-, 3-, and 4-level Systems, Laser Efficiency, Rate Equation, Steady State and Dynamics, Relaxation |
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第11週 |
11/21 |
Midterm Exam |
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第12週 |
11/28 |
Q-Switching, Gain-Switching, Mode-Locking |
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第13週 |
12/05 |
Non-Linear Processes, Harmonic Generation |
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第14週 |
12/12 |
Rare Earth Lasers, Broad Band Gain and Tunable Lasers, Gas Discharge Lasers: He:Ne, Cu, Ar+, Excimer |
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第15週 |
12/19 |
Semiconductor Lasers, Diode Lasers |
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第16週 |
12/26 |
Advanced Topics in Lasers |
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第17週 |
1/02 |
Final Presentation |
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