Fotonica

6 ECTS credits
180 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 9017649ENR voor alle studenten in het 2e semester met een verdiepend master niveau.

Semester

2e semester

Inschrijving onder examencontract

Niet mogelijk

Beoordelingsvoet

Beoordeling (0 tot 20)

2e zittijd mogelijk

Ja

Onderwijstaal

Nederlands

Faculteit

Faculteit Ingenieurswetenschappen

Verantwoordelijke vakgroep

Toegepaste Natuurkunde en Fotonica

Externe partnerinstelling(en)

Universiteit Gent

Onderwijsteam

Roeland BAETS (titularis)
Decaan IR

Onderdelen en contacturen

30 contacturen Hoorcollege
30 contacturen Werkcolleges, practica en oefeningen

Inhoud

Hoofdstuk 0 : An introduction to photonics, applications, economy and society

Hoofdstuk 1 : A brief history

Hoofdstuk 2 : Interaction of Light with Matter
- The Emission of Light from Atoms: a microscopic approach
      Techn. Ex. 1: Optical spectroscopy
      Techn. Ex. 2: Gas Discharge Lamps
- Rayleigh Scattering Techn. Ex. 3: Loss mechanisms in optical fibers 
- Scattering and Interference
- Forward propagation
  o The transmission of light through dense media
  o Transmission and the index of refraction
- Light in bulk matter
- Dispersion Techn. Ex. 4: Dispersion of optical glasses and materials
- Dispersion equations Techn. Ex. 5: Dispersion issues in optical fibers
- Polarisation and susceptibility
- Higher order susceptibilities  and nonlinear optics
     Techn. Ex. 6: Harmonic generation and self-focusing
- Light in metals Techn. Ex. 7: Metallic coatings

Hoofdstuk 3 : The Propagation of Light
- Reflection
  o Internal and external reflection
  o The law of reflection
  o Rays Techn. Ex. 8: Corner cube reflectors
- Refraction
  o The law of refraction
  o Huyghens’ principle
  o Normal congruence and the theorem of Malus and Dupin
     Techn. Ex. 9: Wavefront corrections and adaptive optics
- Total internal reflection
- Evanescent waves
- Frustrated total internal reflection
     Techn. Ex. 10: Beam splitters and FTIR
- Fermat’s principle

Hoofdstuk 4 : Geometrical optics
- Lenses
  o Aspherical optics
  o Refraction at spherical surfaces
  o Analytical ray tracing
       Techn. Ex. 11: Lenses and lens fabrication

Hoofdstuk 5 : Lasers
- Einsteins’s theory of light-matter interaction
  o Stimulated absorption
  o Stimulated emission
  o Spontaneous emission
- Essential elements of a laser
- Characteristics of laser light
- Lasertypes and parameters
Techn. Ex. 12: Lasers

Studiemateriaal

Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Photonics, H. Thienpont
Handboek (Aanbevolen) : Optics, E. Hecht, 5de, Addison Wesley, 9781292096933, 2016
Handboek (Aanbevolen) : Introduction to Optics, Pedrotti, 3de, Benjamin Cummings, 9781292022567, 2013
Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Powerpoint presentations illustrating the course, H. Thienpont

Bijkomende info

Geen bijkomende info.

Leerresultaten

Algemene competenties

1.doelstellingen:
Deze cursus beoogt een inleiding te geven tot de optica en fotonica, met als doel de basisbegrippen te introduceren die nodig zijn als voorkennis voor de plichtvakken microfotonica, optische communicatie systemen, ontwerp van diffractieve en refractieve optische systemen, en lasers. Daarnaast worden de toepassingen van deze basisbegrippen geïllustreerd aan de hand van technologische voorbeelden. (Technology examples)

2.eindtermen en examenvereisten:
De studenten moeten de basisfysica, die optische componenten en optische systemen onderbouwen, beheersen.  Hiervoor moeten ze reflectie en refractie, vertrooiing, absorptie, dispersie, lichtgeneratie in lasers, en de beginselen van optische lenzensystemen beheersen.  De studenten moeten elk van deze basisbeginselen kunnen overbrengen en uitleggen.

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 100 en aldus 100% van het totale eindcijfer.
  
  Toelichting: Het examen bestaat uit een hoofdvraag en vier bijvragen: De hoofdvraag polst naar het inzicht van de student in een 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

Geen bijkomende info.

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:
Master in de ingenieurswetenschappen: biomedische ingenieurstechnieken: Standaard traject