10601 工程學群 電機工程學系

超快光學〡Offered in English

楊尚達 教授

電機工程學系
國立清華大學電機工程學系   特聘教授
美國普度大學電機      博士
 
【榮譽】 國立清華大學98、104、108校傑出教學獎
【領域】 超快光學、非線性光學、光訊號處理
【教學】 超快光學、 光電工程 、常微分方程 、電磁學、 電路學 
【網站】 www.ee.nthu.edu.tw/~sdyang/

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2024-05-16 【2024開放式課程*超猛筆記大募集】我們深信學習不是少數人的事,而是所有人的事,敬邀您的熱血參與!!!
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2024-02-15 【11202 開放式課程工讀招募】沒有穩定的工作、只有穩定的能力,誠摯地歡迎您加入我們的行列!!
2024-01-12 恭賀 數學系程守慶教授獲聘為113年度「理學院終身榮譽講座教授」!

Syllabus

課程大綱



課程大綱
Outline

      本課程旨在介紹超短(10^-12~10^-15秒)雷射光脈衝之產生、量測、傳播、色散管理、及其潛在應用。此一技術提供的超精密時間解析度可用以觀測前所未知的短暫分子動態。所產生之巨大尖峰功率(>10^15瓦)足以突破原子基本引力,或驅動物質產生顯著之非線性效應,從而獲得 一系列新的(如中紅外光、極紫外光)同調光譜成份。
      This course is aimed to introduce the generation, measurement, propagation, dispersion management and applications of ultra-short laser pulses in the picosecond to femtosecond regime (10^-12~10^-15 second). The ultra-high time resolution enables diagnosis of transient molecular dynamics. The tremendous peak power (>10^15 Watt) is sufficient to break atomic bonds or induce a broadband of coherent spectrum from the mid-infrared to extreme ultraviolet via significant non-linear effects.

 
 

課程簡述
 Brief course description 
      本課程旨在介紹超短(10^-12~10^-15秒)雷射光脈衝之產生、量測、傳播、色散管理、及其潛在應用。此一技術提供的超精密時間解析度可 用以觀測前所未知的短暫分子動態。所產生之巨大尖峰功率(>10^15瓦)足以突破原子基本引力,或驅動物質產生顯著之非線性效應,從而獲得 一系列新的(如中紅外光、極紫外光)同調光譜成份。本課程所需要的背景知識為:傅立葉轉換、電磁平面波,並具備運用數學軟體(如 Matlab)之能力。
      This course is an introduction to the generation, measurement, transmission and dispersion of an ultra-short laser pulse (10^-12~10^-15 second) and its potential applications. The technique offers the ultra-high time resolution to observe an unprecedentedly transient molecular dynamic. The high-peak power (>10^15 Watt) is sufficient to break through the atomic attraction or makes the substance to generate the significant non-linear reaction. Then, it can obtain a series of new homologous spectra such as mid-infrared light and extreme ultraviolet.
    The prerequisites of this course are Fourier Transformation, Electromagnetic-plane wave and the ability of the mathematical software (ex: Matlab).
 
 
 
 
課程說明
Course Description
      本課程旨在介紹超短(10-12~10-15 秒)雷射光脈衝之產生、量測、傳播、色散管理、及其潛在應用。此一技術提供的超精密時間解析度可用以觀測前所未知的短暫分子動態。所產生之巨大尖峰功率(>1015 瓦)足以突破原子基本引力,或驅動物質產生顯著之非線性效應,從而獲得一系列新的(如中紅外光、極紫外光)同調光譜成份。
    本課程所需要的背景知識為:傅立葉轉換、電磁平面波,並具備運用數學軟體(如Matlab)之能力。  
      This course is an introduction to the generation, measurement, transmission and dispersion of an ultra-short laser pulse (10^-12~10^-15 second) and its potential applications. The technique offers the ultra-high time resolution to observe an unprecedentedly transient molecular dynamic. The high-peak power (>10^15 Watt) is sufficient to break through the atomic attraction or makes the substance to generate the significant non-linear reaction. Then, it can obtain a series of new homologous spectra such as mid-infrared light and extreme ultraviolet.
    The prerequisites of this course are Fourier Transformation, Electromagnetic-plane wave and the ability of the mathematical software (ex: Matlab).
 
 
  
教科書
Text Book
  自編講義

Lecture slides, pdf files are available on the iLMS of NTHU


 
參考書籍
References
 Andrew Weiner, Ultrafast Optics, Wiley, 2009
  ISBN: 978-0-471-41539-8
 
 
 
教學方式
Teaching Method
♠  預習提問 Preview questions
♠  隨堂問答 Q&A
♠  課堂講授 Lectures
♠  期末分組辯論攻防 Term project debate
  (Preview questions, Q&A, lectures,term project debate)
 
 
  
 
教學進度
Syllabus
 Introduction and review
Active mode-locking
Light-matter interaction
Passive mode-locking
Pulse measurement by correlation techniques
Pulse measurement by FROG and SPIDER
Dispersion and dispersion management
Flexible topics on request
Term project debate
   
   

 

Keyword

關鍵字

  • 超快光學
  • 英文課程
  • Offered in English
  • Ultrafast Optics
  • Introduction and Review Ultrafast Optics
  • Active Mode Locking
  • Light‐matter Interaction
  • Passive Mode Locking
  • Correlation Measurements
  • FROG and SPIDER
  • Dispersion Management
  • Passive Mode Locking
  • Correlation Measurements
  • FROG and SPIDER & Free Talk
  • Dispersion Management

Teachers

楊尚達 教授

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