Fotonika optikai alapjai I-II.

Fülszöveg

1. kötet
A fotonika az elektronikához hasonlóan sokrétű szakterület. A fotonika
megnevezés az elemi adathordozónak, a fotonnak tiszteleg. Az optikai
tudományos kutatás és a kísérleti fejlesztés tárgya a fény keletkezése, terjedése
és kölcsönhatása környezetével, továbbá e folyamat alakítása és hasznosítása
technológiai célokra.
Századunk utolsó negyedében az optika a csúcstechnológia része lett. Az
elektrooptika, optoelektronika, kvantumelektronika, kvantumoptika az optikai
és a kapcsolódó tudományok rohamosan fejlődő szakterületei. A kutatás-
fejlesztés hatékonyságát növeli a számítástechnika tényleges jelenléte. Fotonika
alatt a fenti szakterületek együttesét értem.
A jegyzetet szerző szándéka szerint áthatják azok az eredmények, ame-
lyeket a fotonika mint tudomány és mint technológia manapság magáénak mond-
hat. Ténylegesen azonban benne ezen összetett szakterületnek az optikai alap-
jai kerülnek kifejtésre. Háttéranyagaként mindenkor és mindenütt hatnak a fenti... Tovább

Fülszöveg

1. kötet
A fotonika az elektronikához hasonlóan sokrétű szakterület. A fotonika
megnevezés az elemi adathordozónak, a fotonnak tiszteleg. Az optikai
tudományos kutatás és a kísérleti fejlesztés tárgya a fény keletkezése, terjedése
és kölcsönhatása környezetével, továbbá e folyamat alakítása és hasznosítása
technológiai célokra.
Századunk utolsó negyedében az optika a csúcstechnológia része lett. Az
elektrooptika, optoelektronika, kvantumelektronika, kvantumoptika az optikai
és a kapcsolódó tudományok rohamosan fejlődő szakterületei. A kutatás-
fejlesztés hatékonyságát növeli a számítástechnika tényleges jelenléte. Fotonika
alatt a fenti szakterületek együttesét értem.
A jegyzetet szerző szándéka szerint áthatják azok az eredmények, ame-
lyeket a fotonika mint tudomány és mint technológia manapság magáénak mond-
hat. Ténylegesen azonban benne ezen összetett szakterületnek az optikai alap-
jai kerülnek kifejtésre. Háttéranyagaként mindenkor és mindenütt hatnak a fenti
körülmények, számos esetben a korszerű optika tudományos és gyakorlati ered-
ményei kifejezetten szerepelnek benne és közvetlenül meghatározzák a jegyzet
felépítését, a tárgyalásba bevont kérdések körét.
Az olvasó két kötetre tervezett jegyzet első részét tartja kezében. A
fejezetek sorrendjét, ezen túlmenően az első részbe bevont kérdésköröket nem
kizárólag a fotonika mint tudományos diszciplína tartalmi és módszertani igényei
határozták meg. Döntéskor figyelembe vettem azt a körülményt, hogy az egyete-
mi fizikaoktatásnak részét képezi - ha karonként és szakonként nem is egyenlő
mértékben - az optika oktatása. A tárgykörök kiválasztásával szándékom szerint
általános fizika tárgyat tanuló hallgatónak is hasznos oktatási segédeszközt óhaj-
tok a kezébe adni.
Ennek megfelelően a jegyzet első része a fénytan négy modelljét, négy
elmélet alapjait tárgyalja: a fény sugár, a fény hullám, a fény elektromágneses
hullám, a fény foton. Miután azonban a jegyzet optikai szakirányú oktatás és
képzés céljainak a figyelembe vételével készül, az első kötet több tényanyagot
ölel fel, mint ami általános fizikán belül indokolt lenne. Szándékosan nem válasz-
tottam szét nyomdatechnikai eszközökkel tartalmat és szintet, hiszen az
egyértelműen szubjektív lenne, ugyanakkor a kari fizika tárgyprogramok szigorú
szakmai tényanyagok.
A megértés elősegítését célozzák a nagyszámú ábrák. Az áttekintést
megkönnyíti a részletes tartalomjegyzék; a tanulást, a megszerzett ismeretek
rögzítését szándékaim szerint hatékonnyá teszi a fogalmak értelmezésének, a
törvényeknek dőlt, helyenként félkövér betűs kiemelése, a fontosabb matematikai
összefüggések bekeretezése és nem utolsó sorban a kétszámjegyes részek
végén található összefoglalás.
2. kötet
A tudományos haladásra és a műszaki fejlesztésre manapság rányomja
bélyegét az optika mindenkori állapota és fejlődése, miközben maga is lényegi
alkotó eleme azoknak. A kölcsönhatás kézzelfoghatóan a különböző
tudományterületek alap- és alkalmazott kutatásaiban felhasznált fotonikai
eszközök révén ragadható meg; a belső fejlődés új fénytani jelenségek (például
összenyomott fény) felismerésében és korszerű eszközfejlesztés (például femto-
másodperces felbontású méréstechnikai eszközök) eredményeiben nyilvánul
meg.
A jegyzet kétkötetes mű második kötete. A kettő együtt ténylegesen lefedi
azokat a kérdéseket, amelyek egyrészt a fénytant teljessé, kerek egésszé teszik,
másrészt a fotonika fénytani alapjait képezik. A két rész önálló jegyzetként is
megállja a helyét; az állítás a második kötet egyes fejezeteire nézve is részben
helytálló. Az 5. fejezet a fény koherens sajátságainak a statisztikus fizikai
megalapozását nyújtja; a 6. fejezetben tárgyalt Fourier-optika fénytani jelen-
ségek szellemes, finoman könnyed tárgyalási, illetve kezelési módszere; a 7.
fejezetet alkotó anizotrop anyagok és a fény az optoelektronikai és elektroop-
tikai eszközök optikai alapjainak megismertetését célozza; a 8. fejezet a fény
újabb modelljét a nyaláboptikát ismerteti meg az olvasóval egyáltalán nem
öncélúan, hiszen a 9. fejezet a rezonátoroptikát mint a lézerműködés geometri-
ai-fizikai feltételeit, kereteit mutatja be, beleértve a megoldások következményeit
a működésre és a nyaláb sajátságaira. Végül a 10. fejezet mintegy megkoronáz-
za az előzőeket. Izgalmas fényforrást elemez: a lézert tárgyalja, amelynek
létében, működésében és felhasználásában bennfoglaltatnak azok a fénytani
ismeretek, amelyet olvasó az első 9. fejezet tanulmányozása során elsajátított. A
jegyzet a XX. században megvalósult fénytani K+F-eredmények közül a lézerre
összpontosít.
A két rész önálló jegyzetként is megállja a helyét; bizonyos mértékig az
egyes fejezetek is önállóak. Az optikai oktatásban és szakképzésben résztvevő
hallgatókon kívül azok számára is hasznos lehet, akik az egyes fejezetek
anyagában óhajtanak alapismereteket szerezni.
A jegyzet nem kutatók számára íródott. Hallgatókon kívül hasznos oktatási
segédanyag lehet egyetemi oktatóknak, középiskolai fizika tanároknak és min-
denkinek, akiknek oktatási munkájában szerepe van a jegyzet által nyújtott
ismereteknek.
Hasznos olvasmány lehet továbbá mindazoknak, akik bármilyen okból
érdeklődnek a fénytan iránt és be óhajtanak pillantani a fotonika optikai alapjaiba. Vissza