Fotonica

4 ECTS credits
110 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 4017565DNR voor alle studenten in het 1e semester met een inleidend master niveau.

Semester

1e semester

Inschrijving onder examencontract

Niet mogelijk

Beoordelingsvoet

Beoordeling (0 tot 20)

2e zittijd mogelijk

Inschrijvingsvereisten

Alvorens studenten Industriële Wetenschappen een inschrijving kunnen nemen voor 'Fotonica' moeten zij geslaagd zijn voor 'Trillingen en golven', 'Moderne fysica' en 'Wiskunde voor signalen en systemen'.

Onderwijstaal

Nederlands

Onder samenwerkingsakkoord

Onder interuniversitair akkoord mbt. opleiding

Faculteit

Faculteit Ingenieurswetenschappen

Verantwoordelijke vakgroep

Toegepaste Natuurkunde en Fotonica

Onderwijsteam

Hugo Thienpont (titularis)

Onderdelen en contacturen

36 contacturen Hoorcollege

Inhoud

Deze cursus biedt [1] een introductie tot het vakgebied van de fotonica door eerst te kijken naar de geschiedenis, de toepassingen en de economische en maatschappelijke rol van de fotonica-technologie. In deze leer je over [2] de interactie van licht met materie (dat wil zeggen de emissie van licht door atomen, absorptie van licht door materie, dispersie, verstrooiing en interferentie van licht, en meer algemeen lichtvoortplanting doorheen dielectrica en metalen), [3] de voortplanting van licht (dwz reflectie, breking, totale interne reflectie, verdwijnende golven, gefrustreerde totale interne reflectie, Fermat s principe), [4] geometrische optica (dwz lenzen & lens fabricatie ), [5] lasers (dwz Einsteins theorie over licht-materie interactie, essentiële elementen van een laser, de kenmerken van laserlicht, lasertypes en parameters) en [6] fotovoltaïsche cellen of hoe elektriciteit kan opgewekt worden door middel van zonlicht.

Studiemateriaal

Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Fotonica, H. Thienpont
Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Powerpoint presentaties, H. Thienpont
Handboek (Aanbevolen) : Optics, E. Hecht, 5de, Addison Wesley, 9781292096933, 2016

Bijkomende info

De cursus bouwt - voor het grootste deel - op materiaal zoals besproken in het boek "Optics" van Eugene Hecht. Een digitale kopie van de gedetailleerde cursusnota s met - voor het grootste deel - uittreksels uit bovengenoemd boek, samen met opnames van HOC-sessies, wordt via het CANVAS-platform ter beschikking gesteld van de studenten. Dit moet worden aangevuld met aanvullende informatie die wordt verstrekt in de powerpoint-slides die tijdens de hoorcolleges worden gebruikt. Alle collegeslides worden ook via het CANVAS-platform aan de studenten ter beschikking gesteld. Studenten kunnen ervoor kiezen om het boek "Optics" van Eugene Hecht bij een boekhandel te kopen. Ze worden aangemoedigd om dit boek te raadplegen, dat beschikbaar is in de bibliotheek van de Vrije Universiteit Brussel.

De colleges beschikbaar worden gesteld als opgenomen sessies via het CANVAS-platform. Studenten kunnen deze te allen tijde raadplegen.

Leerresultaten

Algemene competenties

Met deze cursus leren we studenten de basisconcepten van optica en fotonica.

Het hoofddoel is om studenten de nodige basiskennis bij te brengen die ze nodig hebben om de aanvullende hoofdvakken uit het fotonica programma te volgen: microfotonica, optische communicatiesystemen, design of refractive and diffractive optical imaging systems en lasers.

De studenten moeten kennis van en een grondig inzicht in de beginselen van optica en fotonica kunnen aantonen, die aan de basis liggen van fotonische toepassingen en systemen, zoals verstrooiing, reflectie en breking, absorptie, doorrgang van licht doorheen materialen en optische vezels, opwekking van licht in lasers, detectie van licht met fotodiodes, enz.

Met deze cursus beogen we volgende leerresultaten:

de student kan geavanceerde kennis op het gebied van fotonica beheersen en toepassen om complexere problemen op te lossen;
de student kan complexe fotonische componenten en systemen specificeren, ontwerpen en testen;
de student begrijpt en kan de eigenschappen van de belangrijkste optische materialen toepassen;
de student kent de belangrijkste toepassingsgebieden van fotonische materialen, componenten en systemen;
de student begrijpt ook niet-optische aspecten van fotonische systemen, in het bijzonder elektronische, mechanische en thermische aspecten;
de student is in staat de meest geschikte modellen, methoden en technieken te selecteren en toe te passen gegeven een bepaald fotonisch probleem;
de student kan praten over het vakgebied fotonica, ook in het Engels;
de student kan de historische evolutie van fotonica en haar maatschappelijke relevantie interpreteren;
de student kan ethisch, professioneel en sociaal handelen;
de student heeft voldoende kennis en inzicht verworven om de resultaten van complexe berekeningen te beheersen of schattingen te maken;
de student heeft aandacht voor duurzaamheid;
de student toont assertiviteit, heeft een drive voor innovatie en gevoel voor het creëren van meerwaarde.

Beoordelingsinformatie

De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 100% van het eindcijfer

Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:

mondeling examen met een wegingsfactor 1 en aldus 100% van het totale eindcijfer.

Toelichting: Het examen bestaat uit 1 hoofdvraag en 4 bijvragen: De hoofdvraag
polst naar het inzicht van de student in één hoofdthema van de
gedoceerde stof, terwijl de 4 bijvragen nagaan of de student een goed
overzicht heeft van de nieuw ingevoerde begrippen en of hij/zij die goed
kan plaatsen in het geheel van de fotonische toepassingen.

Aanvullende info mbt evaluatie

mondeling examen met schriftelijke voorbereiding
gesloten book
totaal punt op 20:
- 1 hoofdvraag op 10 (50% van het totale punt)
- 4 bijvragen elk op 2,5 (samen 50% van het totale punt)

Toegestane onvoldoende

Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.

Academische context

Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de fysica en de sterrenkunde: Standaard traject
Master in de ingenieurswetenschappen: fotonica: Standaard traject
Educatieve master in de wetenschappen en technologie: ingenieurswetenschappen (120 ECTS, Etterbeek)