Microcavities - NOOE029

• Title: Mikrodutiny
• Guaranteed by: Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2022
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D.
• Teacher(s): doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D.

Annotation

Úvod do teorie mikrodutin - optických mikrorezonátorů, ve kterých je síla interakce mezi materiálem a fotony silnější než procesy ztráty koherence. Optické mikrorezonátory, vlastní mody. Interakce s látkou, polaritony, druhé vantování, slabá a silná interakce. Stimulovaný rozptyl, parametrické procesy, spin, polaritonový laser, kondenzace.

Last update: T_KCHFO (09.05.2013)

Course completion requirements

English

Oral exam.

Last update: Ostatnický Tomáš, doc. RNDr., Ph.D. (15.05.2023)

Czech

Ústní zkouška v rozsahu dle sylabu předmětu.

Last update: Ostatnický Tomáš, doc. RNDr., Ph.D. (15.05.2023)

Literature

English

H. Haug, S. W. Koch, Quantum theory of the optical and electronic properties of semiconductors, World Scientific, 2004.

A. V. Kavokin, J. J. Baumberg, G. Malpuech, F. P. Laussy: Microcavities, Oxford University Press, Oxford, 2007.

Last update: Ostatnický Tomáš, doc. RNDr., Ph.D. (15.05.2023)

Czech

H. Haug, S. W. Koch, Quantum theory of the optical and electronic properties of semiconductors, World Scientific, 2004.

A. V. Kavokin, J. J. Baumberg, G. Malpuech, F. P. Laussy: Microcavities, Oxford University Press, Oxford, 2007.

Last update: Ostatnický Tomáš, doc. RNDr., Ph.D. (18.01.2016)

Syllabus

English

1. Propagation of classical electromagnetic radiation in a layered dielectric medium, Bragg reflection, Bragg mirrors.

2. Optical resonator with Bragg mirrors. Photon eigenmodes, the role of polarization, photon propagation.

3. Semiclassical interaction of radiation with a semiconductor: exciton, exciton-polariton. Polariton modes in a cavity - weak and strong interaction, lifetime, dephasing.

4. Polariton dynamics - polariton-phonon interaction, polariton-electron scattering, parametric processes, magic angle.

5. Thresholdless polariton laser, polariton condensation. Phase transitions - Bose-Einstein condensation, Kosterlitz-Thoules transition, superfluidity, properties of quantum fluid.

Last update: Ostatnický Tomáš, doc. RNDr., Ph.D. (15.05.2023)

Czech

1. Šíření klasického elektromagnetického záření ve vrstevnatém dielektrickém prostředí, Braggova podmínka, braggovská zrcadla.

2. Optický rezonátor s braggovskými zrcadly. Vlastní mody fotonů, role polarizace, šíření světla.

3. Semiklasická interakce záření s polovodičem: exciton, exciton-polariton. Mody polaritonů v rezonátoru - silná a slabá interakce, doba života, rozfázování.

4. Dynamika polaritonů - interakce s fonony, volnými elektrony, parametrický rozptyl, magický úhel.

5. Bezprahový polaritonový laser, kondenzace polaritonů. Fázové přechody - Bose-Einsteinova kondenzace, Kosterlitzův-Thoulesův přechod, supratekutost, vlastnosti kvantové kapaliny.

Last update: Ostatnický Tomáš, doc. RNDr., Ph.D. (15.05.2023)