Образование

КУРС
Фотоника
Нанофотоника и метаматериалы
Радиочастотные системы и устройства
Ф
Прикладная и теоретическая физика
Физика полупроводников
Квантовые материалы

Целью курса является знакомство студентов с основами современной фотоники и рассмотрение базовых задач это современного направления.  

Курс начинается с изучения теории диэлектрических волноводов и оптических резонаторов. Подробно рассматриваются физические эффекты, лежащие в основе управления электромагнитным излучением. Изучаются методы позволяющие анализировать захват света в резонаторах и их распространение в простейших волноводы системах. В курсе представлены основы теории фотонных кристаллов и теории рассеяния. 

Язык обучения
Английский
Образовательная программа:  
Модуль:  
General module
Содержание программы

Часть I. Теория волноводов

Диэлектрические и металлические волноводы: часть 1
Диэлектрические и металлические волноводы: часть 2
Сдвиг Гуса Хенхена. Потери в волноводах. Длина распространения.

Часть II. Теория оптических резонаторов

Резонатор Фабри-Перо. Собственные моды. Квазинормальные режимы.
Фактор качества. Резонансное поглощение. Сопротивление и поглощение импеданса.
Шепчущая галерея мод резонаторов.

Часть III Фотонные кристаллы

Брэгговский отражатель. Т-матрица. 
Зонная структура 1D, 2D и 3D фотонных кристаллов.
Распространение плоской волны. Приближение сильно связанных электронов.
Фотонно-кристаллическая полость. 

Часть IV Теория связанных мод

Теорема взаимности. Ортогональность волноводных мод.
Связь между резонаторами и волноводами. Теория связанных мод (CMT)

Часть V. Теория рассеяния

Уравнение Липпмана - Швингера. S-матрица.
S-матрица и теория связанных мод.
Сечение рассеяния. Сечение гашения. Сечение поглощения

Список литературы

1. L. D. Landau, et al. Electrodynamics of continuous media. Vol. 8. Elsevier (2013). [ENG]

2. L. D. Landau, and E.M. Lifshitz. The classical theory of fields. (1971). [RUS]

3. L. Novotny and B. Hecht. Principles of nano-optics. Cambridge university press (2012). [ENG]

4. M. Born and E. Wolf. Principles of optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. Elsevier (2013).[ENG]

5. J. D. Joannopoulos, et al. Photonic crystals: molding the flow of light. Princeton university press (2011). [ENG]

6. K. Sakoda. Optical properties of photonic crystals. Vol. 80. Springer Science & Business Media (2004). [ENG]

7. A. W. Snyder and J. Love. Optical waveguide theory. Springer Science Business Media (2012) [ENG]

8. J. D. Jackson, John D. Classical Electrodynamics (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons (1999). [ENG]

9. «Matthew Schwartz - Lecture 19: Diffraction and resolution» [ENG]

10. http://www.gmrt.ncra.tifr.res.in/ joardar/lecHtmlPages/lectures/03-Polarimetry.pdf [ENG]

11. «Физика. Теоретический минимум» Online course [RUS]

12. «Оптика» Online course [RUS]

Рекомендованные завершённые курсы
Дополнительная информация
  • В курсе запланирован цикл домашних заданий для иллюстрации и лучшего понимания основного материала курса (около 30-40 задач различной сложности) 
  • В рамках семинарских занятий студенты самостоятельно решают задачи в аудитории

 

Как оценивается успеваемость по курсу:

Подробнее смотрите приложенные файлы (gradingpolicy.pdf)

В рамках промежуточной аттестации предусмотрен коллоквиум, состоящий из 8 базовых вопросов электродинамики (midtermattestations.pdf)

Максимальное количество баллов за курс - 100

Максимальное количество баллов за решение задач - 30

Максимальное количество баллов за финальный устный экзамен - 70

Описание курса
Syllabus785.94 КБ