A lézerrezonátorok eszközök megfelelő működése a lézerműködés szempontjából kiritkus fontosságú. A lézermódusok erős frekvenciafüggő viselkedést mutatnak, a rezonátor alakja befolyásolja módusok térbeli intenzitás eloszlását és időbeli kiterjedésüket. A lézeranyaggal való kölcsönhatás során nemlineáris jelenségek léphetnek fel pl. optikai Kerr effektuson alapuló törésmutató változás, amely segíti stabilizálni és fókuszálni a lézermódust.

Nemlineáris anyagokkal lehetséges generálni olyan harmonikus frekvenciákat, amelyek többszörösei a megvilágító lézerfény frekvenciájának. A magasharmónikus keltés jelensége kiemelt jelentőségű a rövid lézerimpulzusok létrehozásában. A munka célja, hogy minél pontosabb modellezéssel segítsük lézerrezonátorok tervezését, és egy pontos leírást adjunk  fény anyag kölcsönhatás nemlineáris jelenségeinek hatására a lézerműködésre.

A jelölt feladatai a következők: (1) Végezzen irodalomkutatást lézerrezonátorok és nemlineáris optikai jelenségek elmélete, modellezése és alkalmazása területén. Ismerje meg a tervezés főbb szempontjait a lézerrezonátorok működésének. (2) Végeselem szimulációval határozza meg a lézerrezonátorban kialakuló módusokat. Vizsgája meg, hogy hogyan függ a móduskép a rezonátor geometriájától! (3) Számolja ki a kialakult lézerimpulzusok időbeli viselkedését egy adott erősítésű lézeranyagra. (4) Optikai Kerr-effektus segítségével modellezze a nemlináris jelenség hatását a módusokra. (5) Szimulálja a magasharmonikus keltés jelenségét egy nemlineáris kristályban.