PředmětyPředměty(verze: 845)
Předmět, akademický rok 2018/2019
   Přihlásit přes CAS
Integrovaná optika - NOOE047
Anglický název: Integrated Optics
Zajišťuje: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
Platnost: od 2018
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0 Zk [hodiny/týden]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Garant: prof. Ing. Jiří Čtyroký, DrSc.
Kategorizace předmětu: Fyzika > Optika a optoelektronika
Anotace -
Poslední úprava: T_KCHFO (27.01.2014)
Základy teorie planárních a kanálkových dielektrických vlnovodů. Metody pro výpočet konstant šíření a rozložení pole vidů. Základy numerických metod analýzy složitějších vlnovodných struktur. Metoda vázaných vidů, metody šíření optického svazku, fourierovské modální metody. Technologické základy součástek integrované optiky. Fyzikální a technické principy funkce součástek integrované optiky. Pasivní, dynamické, aktivní a nelineární prvky. Příklady aplikačně významných součástek. Fotonické krystaly, vlnovody ve fotonických krystalech. Základy plazmoniky, plazmonické vlnovodné struktur
Cíl předmětu -
Poslední úprava: prof. Ing. Jiří Čtyroký, DrSc. (08.06.2019)

Získat představu o fyzikálních a technologických principech, metodách numerické analýzy a návrhu a aplikacích součástek integrované optiky.

Literatura -
Poslední úprava: T_KCHFO (27.01.2014)
Povinná:
  • prezentace z přednášek, http://www.ufe.cz/~ctyroky/mff/
Doporučená:
  • T. Tamir, ed.: Guided-wave optoelectronics, Springer, 1988.
  • D. L. Lee: Electromagnetic Principles of Integrated Optics, John Wiley & Sons, 1986.
  • E.J.Murphy, ed.: Integrated optical circuits and components, Dekker, New York 1999.
  • D. Marcuse: Theory of dielectric optical waveguides, 2nd edition, Academic Press 1991.
  • B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, J. Wiley & Sons, 1991.
  • J. D. Joannopoulos, R. D. Meade, J. N.Winn, Photonic Crystals: Molding the Flow of Light. Princeton University Press, Princeton, 1995.
  • S.G. Johnson, J. D. Joannopoulos: Photonic crystals: the road from theory to practice. MIT 2002
  • J.-M. Lourtioz, H. Benisty, V. Berger, J.-M. Gérard, D. Maystre, A. Tchelnokov: Photonic crystals. Towards nanoscale photonic devices. Springer 2003.
  • G. Lifante: Integrated Photonics: Fundamentals, J. Wiley & Sons, 2003.
  • K. Okamoto: Fundamentals of Optical Waveguides, Academic Press, 2005.
  • M. Brongersma, P. G. Kik, (eds): Surface plasmon nanophotonics, Springer 2007.
  • S.A. Maier: Plasmonics: Fundamentals and applications. Springer 2007.

Sylabus -
Poslední úprava: T_KCHFO (27.01.2014)

Úvod. Elektromagnetická teorie planárních a kanálkových dielektrických vlnovodů. Metody výpočtu vlastních vidů planárních i kanálkových vlnovodů. Vyzařování z ohybů, analýza zakřiveného vlnovodu. Rigorózní a aproximativní metoda vázaných vidů, metody "šíření optického svazku". Metoda rozkladu ve vlastní vidy, fourierovské modální metody. Volně přístupné a Komerční programové soubory pro analýzu a návrh integrovaně optických struktur. Úvod do technologie integrované fotoniky. Optická a elektronová litografie, metody iontové výměny, epitaxní růst, depozice tenkých vrstev. Skla, LiNbO3, polovodiče AIIIBV, SiO2, SOI (silicon on insulator). Metody charakterizace vlnovodných struktur. Vazební hranol a mřížka, vidová spektroskopie. Měření rozložení pole a útlumu ve vlnovodech, grupový index lomu. Využití mikroskopu blízkého pole. Stručný přehled fyzikálních jevů využívaných v integrované fotonice. Termooptické, elektrooptické, akustooptické, magnetooptické a nelineární optické jevy, Franzův-Keldyšův jev, jevy v kvantově ohraničených strukturách. Pasivní struktury integrované optiky (děliče výkonu, oddělovače a konvertory vidů či polarizace, spektrální de/multiplexory). Dynamické součástky - modulátory, laditelné filtry ap.. Struktury s velkým kontrastem indexu lomu. Mikrorezonátory, křemíková fotonika. Základy teorie fotonických krystalů, vlnovody a mikrodutiny ve fotonických krystalech. Základy plazmoniky, vlnovodné struktury subvlnových rozměrů. Aplikace struktur integrované fotoniky v optickém sdělování, informačních technologiích a senzorech, perspektivy dalšího rozvoje.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK