Aktuális információk

Optika-Fotonika Msc

A fotonika alapjai

Kód: BMETE12MF81;        Követelmény: 2/1/0/V/5 (K)

Félév: 2023/24/1;                Nyelv: angol

Előadó: Dr. Barócsi Attila

A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít: 

BSc szintű szilárdtestfizikai és optikai alapismeretek.

A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában: 

TTK Fizikus MSc képzés kötelezően választható tárgya.

A tantárgy részletes tematikája magyarul és angolul: 

A tárgy célja, hogy általános optikai ismeretekre támaszkodva megismertesse a hallgatót a modern optika/fotonika rohamosan bővülő területével. A fotonika mindinkább előtérbe kerül olyan alkalmazásokban, ahol az elektronikai eszközök elérik sebesség és sávszélesség korlátaikat. A tárgy szemléletesen, a legszükségesebb matematikai, fizikai és optikai alapokkal igyekszik áttekinteni az optikai/fotonikai eszközöket, bemutatva azok működését és alkalmazását. Tematika: Az optika és fotonika kapcsolata, a fotonika kialakulásának szükségszerűsége, a fotonszemlélet, fázisillesztés és belső kvantumhatásfok jelentősége; Fotonok keltése spontán és indukált emisszióval (LED, lézerdióda, optikai erősítő, erősített spontán emisszió, szuperluminszcens LED, egyfoton-források); Fény manipulálása egyszerű és Bragg-szerkezetű planáris és hengeres hullámvezetőkben (Bragg-tükrök, szálerősítők, fotonikus szálak, fehér lézer); Elektro-optikai Pockels- és Kerr-effektus, optikai Kerr-effektus, Faraday-effektus alkalmazásai (Pockels-cella, önfókuszálás, önfázis-moduláció, optikai izolátor); Akuszto-optikai effektus alkalmazásai (modulátorok, fényeltérítők, szűrők, Bragg-cellák); Másod- és harmadrendű nemlineáris optikai jelenségek alkalmazása (harmonikus-keltés, összeg- és különbségi-frekvencia keltés, spontán parametrikus lekonverzió); Félvezető fotodetektorok alkalmazása (napelem, egyfoton-detektorok); Példák speciális eszközökre (integrált kapcsolók, átkötések, diffraktív és adaptív elemek, optikai csapda, optikai oszcilloszkóp, kétfoton-mikroszkópia, szuperfelbontás); Mérések optikai frekvencián (optikai idő, frekvencia- és elmozdulásmérés, atomóra, frekvenciafésű, LIGO).

Követelmények szorgalmi időszakban: 

Részvétel legalább az előadások 60%-án és a gyakorlatok 70%-án. 1 zárthelyi, 1 házi feladat 2 részfeladattal és 1 beszámolóval.

Követelmények vizsgaidőszakban: 

Elégséges zárthelyi, mely beszámít a vizsgába, teljesített házi feladat és beszámoló, szóbeli vizsga megajánlott jegy lehetőségével.

Pótlási lehetőségek: 

1 pótzárthelyi. A házi feladat beszámolójának elmaradása esetén megajánlott jegy nem kapható.

Konzultációs lehetőségek: 

Oktatóval egyeztetve igény szerint és a ZH előtti héten.

Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom: 

S. O. Kasap: Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, 2nd Edition (2013) Pearson, ISBN: 0-13-215149-9

B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Fundamentals of Photonics, 2nd Edition (2007) John Wiley & Sons, ISBN: 978-0-471-35832-9

elektronikus jegyzet