Předmět: Fyzikální základy fotoniky

» Seznam fakult » PRF » OPT
Název předmětu Fyzikální základy fotoniky
Kód předmětu OPT/FZFN
Organizační forma výuky Přednáška + Seminář
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Usenko Vladyslav, Dr. Ph.D.
  • Marek Petr, doc. Mgr. Ph.D.
  • Stoklasa Bohumil, Mgr. Ph.D.
  • Černotík Ondřej, Mgr. Ph.D.
  • Slodička Lukáš, Mgr. Ph.D.
  • Ježek Miroslav, RNDr. Ph.D.
  • Fiurášek Jaromír, prof. Mgr. Ph.D.
  • Filip Radim, prof. Mgr. Ph.D.
  • Dušek Miloslav, prof. RNDr. Dr.
Obsah předmětu
1.Lasery: fyzikální základy laserů, charkteristiky laserového světla, laser jako zesilovač, rozdělení laserů, aplikace laserů. 2.Zdroje a detektory: LED, polovodičový laser, polovodičové detektory, fotovoltaický článek, lavinová dioda, PIN dioda, IČ detektory, maticové detektory. 3.Statistická a fotonová optika: statistické vlastnosti světla, interference a částečná koherence, částečná polarizace, fotonové čítání, kvantové stavy světla. 4.Nelineární optika: nelineární optické materiály, nelineární optické jevy 2. a 3. řádu, koherentní šíření pulzů. 5.Elektro a akustooptika: základy elektrooptiky, elektrooptické prvky, interakce světla se zvukem, akustooptické prvky. 6.Optické sdělování: kódování a dekódování optického signálu, optické sítě, jejich možnosti a přednosti. 7.Zpracování informace: optická propojení, spínače, bistabilní optické prvky, logické optické prvky, optický procesor, architektura optických počítačů. 8.Optické kvantové zpracování informace, kvantové bity kódované do stavů jednotlivých fotonů, zdroje párů kvantově korelovaných fotonů, kvantová kryptografie, kvantová teleportace, optické kvantové počítače 9.Vlnovodná a vláknová optika: vedení světla, typy vlnovodů, technologie přípravy vlnovodů, aplikace. 10.Integrovaná optika: integrované optické systémy, technologie jejich přípravy, aplikace. 11.Demonstrace z moderní optiky: laserů, nelineárních jevů, interference a koherence, detekce, holografie, vlnovodů.

Studijní aktivity a metody výuky
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Dialogická (diskuze, rozhovor, brainstorming), Metody práce s textem (učebnicí, knihou)
  • Domácí příprava na výuku - 50 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 48 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 52 hodin za semestr
Výstupy z učení
Seznámit studenty s moderními oblastmi optiky. Studenti by měli získat základní přehled o náplni disciplín jako je nelineární optika, fyzika laserů, optické komunikace, kvantová optika, optické kvantové zpracování informace a integrovaná optika.
Předmět zaměřený na získání znalostí. Schopnost specifikovat náplň jednotlivých moderních optických disciplín, jejich vzájemné vazby a souvislosti, a základní významné poznatky a koncepty.
Předpoklady
Znalosti optiky na úrovní základního kurzu optiky v bakalářském studiu fyziky.

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška

Aktivní účast na výuce, prokázání znalostí moderních optických disciplín v rozsahu probraného učiva.
Doporučená literatura
  • Baudyš, A. (1989). Technická optika. ČVUT Praha.
  • Born, M.; Wolf, E. (1980). Principles of Optics. Pergamon Press, Oxford.
  • Saleh, B.E.A.; Teich, M.C. (1991). Fundamentals of Photonics. J. Wiley & Sons, NY.
  • Scott, C. (1994). Introduction to Optics and Optical Imaging. IEEE Press.
  • Yu, F.T.S.; Khoo, I.C. (1980). Principles of Optical Engineering. J. Wiley & Sons.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Optika a optoelektronika (2019) Kategorie: Fyzikální obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní