Институт физики, кафедра оптики и нанофотоники

Направление: 03.03.02 - "Физика"

Данная учебная дисциплина включена в раздел " Б1.В.ДВ.5 Дисциплины (модули)" основной
образовательной программы 03.03.02 Физика и относится к дисциплинам по выбору.
Осваивается на 3 курсе, 5 семестр.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы 144 часа (в том числе: лекции - 36 часов, практические занятия - 36 часов, самостоятельная работа - 48 часов), форма контроля: экзамен.

Аннотация: в данном ЭОР рассматриваются гауссов пучок, его физические свойства, формирование; рассмотрение распространения световых волн на основе гармонического анализа; электромагнитная теория света; поляризационные явления и их приложения; объемные среды – повторяющиеся диэлектрические слои, одномерные, двумерные и трехмерные периодические структуры; фотонные кристаллы; оптические волноводы; интегральная оптика; оптические свойства материалов для волокон; понятия фотона и его свойства; свойства фотонных потоков; когерентное состояние света;  взаимодействие света с веществом; поглощение и испускание фотонов атомами; оптические резонаторы, их типы и характеристики; свойства случайного света; временная и пространственная когерентность; лазерное усиление; принципы действия лазеров; оптические свойства полупроводников, применяемых в оптоэлектронике; светоизлучающие диоды; полупроводниковые оптические усилители; лазеры с микрорезонаторами; фотоэлектрические приемники, применяемые в фотонике; нелинейная оптика и ее приложения – генерация второй гармоники, преобразование частоты, параметрическое усиление, самофокусировка, самомодуляция фазы, обращение волнового фронта; основные временные и пространственные характеристики ультракоротких оптических импульсов, оптика импульсных волн со сверхшироким спектром; взаимодействие света и звука: влияние акустической волны на оптическую волну; ячейка Брэгга и ее применение в фотонике;  эффекты анизотропии и поляризации в акустооптике; изменение оптических свойств материалов под действием электрического поля; принципы электрооптической модуляции и сканирования; электрооптические свойства жидких кристаллов; оптические приборы и оборудование; общие принципы устройства оптических межсоединений, пассивных оптических маршрутизаторов и фотонных коммутаторов; оптические системы связи и сети; оптические компьютеры.

Темы

1. Электромагнитная оптика. Поляризационная оптика. Фурье-оптика. Оптика пучков. 2. Оптика фотонных кристаллов. Оптика волноводов. Волоконная оптика. 3. Когерентная оптика. Оптика фотонов. Фотоны и атомы. 4. Лазерные усилители. Лазеры. Оптика резонаторов. Статистическая оптика. 5. 5. Оптика полупроводников. Полупроводниковые источники фотонов. Полупроводниковые детекторы фотонов. 6. Нелинейная оптика. Оптика сверхбыстрых процессов. 7. Адаптивная оптика. Акустооптика. Электрооптика. 8. Экспериментальная оптика. Оптические приборы и оборудование. 

Ключевые слова: гауссов пучок, глубина резкости, Фурье-оптика, гармонический анализ, зонная пластинка, анизотропная среда, метаматериалы, фотонный кристалл, решетка Брэгга, фотонные запрещенные зоны, яблоновит, оптический волновод, градиентные волокна, микроструктурное волокно, плазмоника, фотон, корпускулярно-волновой дуализм, вакуумное состояние, тонкая структура, мультиплет, квантовая проволока, квантовые точки, атомная ловушка, термография, люминесценция, оптический резонатор, резонатор Фабри—Перомикрорезонатор, статистическая оптика, лазер, фотонно-кристаллический резонатор, полупроводник, светоизлучающий диод, лазерный диод, фотоэффект, фотопроводимость, полупроводниковый оптический усилитель, нелинейная оптика, лазерные взаимодействия, многофотонное поглощение, нелинейное рассеяние, оптические солитоны, нелинейная дисперсия, чирп, суперконтинуум, эффект Керра, оптическая развязка, эффект Поккельсаэффект Керраэлектропоглощение, фоторефракция, акустооптический эффект, дифракция Брэгга, усилители мощности, фазовая пластинка, оптический изолятор, оптический волновод, оптическое межсоединение, оптическая волоконная система связи, оптические компьютеры

Авторы ЭОР:

Сибгатуллин Мансур Эмерович, доцент кафедры оптики и нанофотоники, кандидат физико-математических наук, тел.: (843)2315214, email: sibmans@mail.ru

Камалова Дина Илевна, профессор кафедры оптики и нанофотоники, доктор физико-математических наук,

тел.: (843)2315214, email:dina.kamalova@kpfu.ru

Салахов Мякзюм Халимулович, профессор кафедры оптики и нанофотоники, доктор физико-математических наук, тел.: (843)2315214, email:msalakh@kpfu.ru

Дата начала эксплуатации: 22 сентября 2017 г.

Рабочая программа дисциплины

Краткий конспект ЭОР