Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (25.01.2007)
The goal of this course is to present general optical phenomena connected with sub-micron structures on the basis of quantum mechanics and theory of electromagnetic field. First part of the course will be focused on basic characteristics of passive optical elements (waveguides, cavities, periodic structures) and on the interaction of electromagnrtic field with nanstructured materials (nanocrystals, quantum wells). In the second part, the course will be concerned with combinations of the aforementioned elements (microcavities, photonic crystals, active waveguides).
Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (25.01.2007)
V přednášce se studenti seznámí s optickými vlastnostmi struktur se submikronovými rozměry na
úrovni základních znalostí kvantové mechaniky a elektromagnetické teorie. Úvodní část kurzu je věnována základním vlastnostem
pasivních optických prvků (vlnovody, rezonátory, periodické struktury) a interakci pole s nanomateriály (nanokrystaly, kvantové jámy). Druhá část se pak zabývá kombinacemi zmíněných prvků (mikrodutiny, fotonické krystaly, aktivní vlnovodné prvky). Určeno pro doktorské studium.
Course completion requirements -
Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (07.06.2019)
Oral exam.
Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (07.06.2019)
Ústní zkouška.
Literature -
Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (25.01.2007)
H. Haken: Light, North-Holland, Amsterdam, 1981
B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Fundamentals of photonics, Wiley, New York, 1991
M. Born, E. Wolf: Principles of optics, Cambridge University Press, Cambridge, 1999
Last update: T_KCHFO (24.01.2007)
H. Haken: Light, North-Holland, Amsterdam, 1981
B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Fundamentals of photonics, Wiley, New York, 1991
M. Born, E. Wolf: Principles of optics, Cambridge University Press, Cambridge, 1999
Requirements to the exam -
Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (07.06.2019)
Oral exam - student should prove the knowledge and understanding of the subjects addressed on lectures.
Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (07.06.2019)
Zkouška ze znalostí a porozumění tématům probraným na přednášce.
Syllabus -
Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (22.05.2007)
1. Electromagnetic theory - electromagnetic waves, wave propagation in dielectrics. Light-matter interaction on the level of semiclassical description, dipole approximation, interaction of the field and atoms.
2. Optical resonators - cavity with two mirrors, conditions of stability. Optical waveguides with metallic and dielectric mirrors, modes of the waveguide, guiding conditions.
9. Cavities in photonic crystals - quality of cavities, field distribution, non-linearities.
Last update: doc. RNDr. Tomáš Ostatnický, Ph.D. (22.05.2007)
1. Elektromagnetická teorie - elektromagnetické vlny, šíření vln v dielektriku. Interakce elektromagnetických vln s látkou v semiklasickém popisu, dipólová aproximace, interakce s atomy.
2. Optické rezonátory - rezonátor se dvěma zrcadly, podmínky stability. Optické vlnovody s kovovými a dielektrickými zrcadly, mody vlnovodu, podmínky vedení.
3. Periodické struktury - Braggova difrakce, braggovská zrcadla, fotonické krystaly.
5. Interakce světla a látky - absorpce, disperse, optický zisk. Dvouhladinový model, optické nelinearity.
6. Nanostruktury z pevných látek - kvantování energií, základní vlastnosti nanostruktur, optické vlastnosti. Povolené a zakázané přechody, absorpce, emise, optické nelinearity.
7. Záření atomů v optickém rezonátoru - superradiance, Purcellův jev, vlnovodné modulátory.