SK2812 Fotonik 7,5 hp

Photonics

Suitable for master students in: TIKTM, TTFYM/TFYC and TFYD, TELFM

Course contents:

1. Passive photonic devices

    a. Optical waveguides (incl. AWG)

    b. Resonators

    c. Photonic crystals (incl. PC fiber)

    d. Plasmonics

2. Active photonic devices

    a. Semiconductor lasers

    b. LED and Amplifiers

    c. Detectors                                        

3. Electro-optic and optoelectronic devices

    a. Modulators  

    b. Optoelectronic integration   

    c. Solar cell   

    d. Digital imaging and display

    e. Photonics in lighting

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Teknisk fysik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

VT19 för programstuderande

VT20 för programstuderande

Lärandemål

Efter kursen ska studenterna kunna

  • Förklara arbetsprinciper för grundläggande fotoniska komponenter,
  • Gör enkla beräkningar för att kvantifiera prestationer av olika fotoniska komponenter,
  • Välj lämpliga fotoniska komponenter för att uppnå vissa systemkrav,
  • Berätta tekniska gränserna för flera fotoniska anordningar, såsom solceller, displayer, LED-lampor, och beskriva möjliga lösningar på dessa problem.

Kursens huvudsakliga innehåll

1. Passiva fotoniska anordningar

    a. Optiska vågledare (inkl. AWG)

    b. resonatorer

    c. Fotoniska kristaller (inkl. PC fiber)

    d. plasmonik

2. Aktiva fotoniska anordningar

    a. halvledar~~POS=TRUNC lasrar~~POS=HEADCOMP

    b. LED och förstärkare

    c. detektorer

3. elektrooptiska och optoelektroniska anordningar

    a. modulatorer

    b. optoelektronisk integration

    c. Solcell

    d. Digital bildbehandling och bildskärmen

    e. Fotonik i belysning

Behörighet

Grundläggande kunskaper om elektromagnetisk teori, optik, och fasta tillståndets fysik

Rekommenderade förkunskaper

Basic knowledge on electromagnetic theory, optics, and solid-state physics

Litteratur

Kompendium baserat på varierade källor

Examination

  • INL1 - Inlämningsuppgifter, 3,5, betygsskala: P, F
  • TEN1 - Tentamen, 4,0, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

Krav för slutbetyg

För att bli godkänd på kursen ska studenten

• delta i laborationer och skicka labbrapporter med en acceptabel kvalitet;

• närvara (och lyssna) i studentseminarium med en acceptabel djup i ämnet;

• uppnå poäng åtminstone 50% i den slutliga tentamen (Tentamen har totalt 24 poäng, 8 poäng för var och en av de tre ämnesområden. En student bör uppnå minst 4 poäng från varje ämnesområde för att få ett godkänt betyg. ).

Form av examen: öppen bok (föreläsningsanteckningar i tryckt eller skriftligt , och räknare, är tillåtna).

Ges av

SCI/Tillämpad fysik

Kontaktperson

Min Yan (miya@kth.se)

Examinator

Urban Westergren <urban@kth.se>

Övrig information

Labs:

1. Numerical simulation on photonic crystals (4 hrs)

2. Semiconductor lasers (4 hrs)

Course objectives:

After the course, the students will be able to

1. Explain working principles of basic photonic devices,

2. Make simple calculations to quantify performances of various photonic devices,

3. Choose appropriate photonic devices for achieving certain system requirements,

4. Tell technological limits of several photonic devices such as solar cells, displays, LED bulbs, and describe potential solutions to those problems.

Grading scale: A-F

Examination:

To pass the course, one should attend the lab sessions and submit the lab reports with an acceptable quality, plus attain at least 50% points in the final written examination. The written exam has in total 24 points, 8pts for each of the three subject areas. A student should attain a minimum of 4 points from each subject area to get a pass.

Text books:

Compendium based on various sources

Ersätter IO2655

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2017.
Examinationsinformation gäller från och med VT2017.