Všeobecné znalosti Geometrická optika a optická měření 1. Paprsková optika. Šíření paprsku hranolem, planparalelní deskou a optickými vlákny. Zobrazení zrcadly a čočkami. Základní optické přístroje: lupa, mikroskop, dalekohled, refraktometr. 2. Metody měření parametrů optických prvků. Měření indexu lomu, tvarových parametrů čoček, poloměru křivosti, tlouštěk a průměru. 3. Metody měření parametrů optických soustav a optických subjektivních přístrojů. Měření ohniskové vzdálenosti, apertury, zorného pole, průměru vstupní a výstupní pupily a rozlišovací meze. Energetická optika 4. Radiometrie a fotometrie. Základní radiometrické a fotometrické veličiny a jejich vztahy. Jednotky radiometrických a fotometrických veličin, fotometrická měření. Základy detekce a dozimetrie ionizujícího záření. Skalární vlnová optika a její aplikace 5. Huygensův princip, Fresnelova-Kirchhoffova formulace, Fresnelova aproximace, Fraunhoferova aproximace. Difrakce světla. Rozdělení difrakčních jevů, Fraunhoferova difrakce světla na štěrbině, kruhovém otvoru a optické mřížce. 6. Interference světla. Podmínky vytváření interferenčního obrazce, dvousvazková a vícesvazková interference a jejich využití. 7. Základní typy interferometrů a jejich využití pro měření a kontrolu parametrů a kvality funkčních ploch prvků a členů optických soustav. 8. Optická holografie. Princip holografie, typy hologramů, holografické optické prvky, holografické mřížky, holografická interferometrie. 9. Fourierovská optika. Přenosová funkce. Optické zpracování informace v koherentním světle. Prostorové filtry, typy procesorů. Elektromagnetická optika 10. Elektromagnetická optika. Maxwellovy rovnice, podmínky na rozhraní, dielektrická prostředí. Vlnová rovnice, rozklad do rovinných vln. Fázová rychlost, index lomu optických prostředí, disperze. 11. Optické jevy na rozhraní optických prostředí. Odraznost, propustnost a absorpce dielektrik, změna fáze. Fresnelovy vzorce. 12. Polarizace světla. Charakteristika polarizačních stavů světla, Jonesův vektor. Vytváření polarizovaného světla-polarizace rozptylem, odrazem, lomem, dvojlomem a selektivní absorpcí. Anizotropní prostředí. Polarizační optické prvky, optická aktivita. 13. Vedení světla ve vláknových vlnovodech. Typy vláken. Vedení světla v planárních dielektrických vlnovodech. Typy vlnovodů. Navázání optického výkonu do vlnovodu. Optoelektronika 14. Krystalová struktura, metody studia struktury pevných látek. Dynamika krystalové mříže, specifická tepla, fonony. 15. Pohyb elektronů v pevné látce, Schrödingerova rovnice, metody řešení, pásová teorie pevných látek. Transportní jevy, Boltzmannova rovnice, Ohmův zákon, Hallův jev. 16. Optické vlastnosti pevných látek a metody jejich studia. Fyzikální principy zdrojů optického záření, základní typy zdrojů pro UV a IČ oblast spektra. 17. Fyzikální principy selektivních a neselektivních detektorů záření, základní fyzikální parametry detektorů pro jejich hodnocení. Fyzikální principy optoelektronických zobrazovacích, komunikačních, měřicích a automatizačních systémů. Lasery 18. Rezonanční interakce záření a látky. Interakční hamiltonián atomu a záření, poruchová teorie, absorpce, spontánní a stimulovaná emise. 19. Popis laserů, podmínky generace. Význačné statistické, spektrální, dynamické a energetické vlastnosti laserového světla. 20. Rozdělení laserů z hlediska aktivní látky, buzení, rezonátorů a jejich charakteristiky. Kvantová a statistická optika 21. Kvantová statistika, čistý a smíšený stav, matice hustoty, rozdělení Boseovo-Einsteinovo, Fermiovo-Diracovo, Boltzmannovo, Poissonovo. 22. Klasická teorie koherence, funkce vzájemné koherence, časová koherence, prostorová koherence, interferenční zákon pro částečně koherentní svazky, šíření částečně koherentního světla, Wienerova-Chinčinova věta, van Cittertova-Zernikeova věta, úplná koherence, částečná polarizace. 23. Fotopulsní statistika a korelační interferometrie, fotodetekční rovnice, fotopulsní rozdělení a jeho momenty, korelační funkce vyšších řádů, Hanbury Brownův-Twissův jev, shlukování fotonů. Nelineární optika 24. Interakce elektromagnetického pole v nelineárním prostředí: Maxwellovy a vlnové rovnice v nelineárním prostředí, dielektrické susceptibility vyšších řádů a jejich vlastnosti, pamět' nelineárního prostředí. 25. Nelineární optické jevy 2. řádu: optické parametrické procesy, generace 2. harmonické a sub-harmonické, frekvenční konverze, parametrická generace a zesilování, fázové sladění. 26. Nelineární jevy vyšších řádů: samofokuzace, Kerrův jev, vícefotonová absorpce a emise, Ramanův a Brillouinův rozptyl, čtyřvlnové směšování, fázová konjugace, optické solitony, optická bistabilita.