Microcavities - NOOE029

• Title: Mikrodutiny
• Guaranteed by: Department of Chemical Physics and Optics (32-KCHFO)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2022
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D.

Annotation

Last update: T_KCHFO (09.05.2013)

Úvod do teorie mikrodutin - optických mikrorezonátorů, ve kterých je síla interakce mezi materiálem a fotony silnější než procesy ztráty koherence. Optické mikrorezonátory, vlastní mody. Interakce s látkou, polaritony, druhé vantování, slabá a silná interakce. Stimulovaný rozptyl, parametrické procesy, spin, polaritonový laser, kondenzace.

Course completion requirements

English

Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (15.05.2023)

Oral exam.

Czech

Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (15.05.2023)

Ústní zkouška v rozsahu dle sylabu předmětu.

Literature

English

Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (15.05.2023)

H. Haug, S. W. Koch, Quantum theory of the optical and electronic properties of semiconductors, World Scientific, 2004.

A. V. Kavokin, J. J. Baumberg, G. Malpuech, F. P. Laussy: Microcavities, Oxford University Press, Oxford, 2007.

Czech

Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (18.01.2016)

H. Haug, S. W. Koch, Quantum theory of the optical and electronic properties of semiconductors, World Scientific, 2004.

A. V. Kavokin, J. J. Baumberg, G. Malpuech, F. P. Laussy: Microcavities, Oxford University Press, Oxford, 2007.

Syllabus

English

Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (15.05.2023)

1. Propagation of classical electromagnetic radiation in a layered dielectric medium, Bragg reflection, Bragg mirrors.

2. Optical resonator with Bragg mirrors. Photon eigenmodes, the role of polarization, photon propagation.

3. Semiclassical interaction of radiation with a semiconductor: exciton, exciton-polariton. Polariton modes in a cavity - weak and strong interaction, lifetime, dephasing.

4. Polariton dynamics - polariton-phonon interaction, polariton-electron scattering, parametric processes, magic angle.

5. Thresholdless polariton laser, polariton condensation. Phase transitions - Bose-Einstein condensation, Kosterlitz-Thoules transition, superfluidity, properties of quantum fluid.

Czech

Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (15.05.2023)

1. Šíření klasického elektromagnetického záření ve vrstevnatém dielektrickém prostředí, Braggova podmínka, braggovská zrcadla.

2. Optický rezonátor s braggovskými zrcadly. Vlastní mody fotonů, role polarizace, šíření světla.

3. Semiklasická interakce záření s polovodičem: exciton, exciton-polariton. Mody polaritonů v rezonátoru - silná a slabá interakce, doba života, rozfázování.

4. Dynamika polaritonů - interakce s fonony, volnými elektrony, parametrický rozptyl, magický úhel.

5. Bezprahový polaritonový laser, kondenzace polaritonů. Fázové přechody - Bose-Einsteinova kondenzace, Kosterlitzův-Thoulesův přechod, supratekutost, vlastnosti kvantové kapaliny.