Charles Explorer logo
🇨🇿

Integrovaná optika

Předmět na Matematicko-fyzikální fakulta |
NOOE047

Sylabus

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.

Anotace

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