25831: ادوات فوتونیک
نام درس: ادوات فوتونیک (Photonics Devices)
شماره درس: 25831
پیش‌نیاز(ها): 25141 (میدان‌ها و امواج)
هم‌نیاز(ها): -
تعداد واحد: 3
مقطع: کارشناسی ارشد
آخرین ویرایش: پاییز 1393

توضیحات:
این درس به بررسی فناوری‌ها و اصول اساسی فوتونیک می‌پردازد. ابتدا با معرفی فناوری فوتونیک و کاربردهای آن آغاز می‌شود. سپس مفاهیم انتشار امواج نوری، شامل پرتوهای گوسی و نور فوریه، بررسی می‌شوند. در ادامه، خواص نوری مواد ناهمسان‌گرد مانند دوشکستی و قطبش نور مورد مطالعه قرار می‌گیرد. مباحث هدایت امواج نوری در موج‌برها و فیبرها، و همچنین تشدیدکننده‌ها و صافی‌های نوری مانند تشدیدکننده‌های فبری پرو و حلقه‌ای میکرونی، از دیگر مباحث مهم این درس هستند. نهایتاً، ادوات الکترواپتیک، نور غیرخطی، نور فوق سریع، و کاربرد نیمه‌رساناها در اپتیک نیز به تفصیل بررسی می‌شوند.
 
سرفصل‌ها:
  • فناوری فوتونیک
    • مقدمه، جنبه‌های کلیدی، کاربردها
  • انتشار امواج نوری
    • شعاع‌ها، پرتوهای گوسی، امواج، نور فوریه، عدسی‌ها و آینه‌ها، پراش
  • امواج نوری در مواد ناهمسان‌گرد
    • قطبش نور، امواج نوری در بلورها، دوشکستی، صفحات موج، تفکیک‌کننده‌های قطبش، مواد تغییردهنده قطبش
  • هدایت امواج نوری
    • موج‌برهای عایقی، فیبرها، سازه‌های متناوب، پاشندگی، تزویج موج‌برها، موج‌برهای پلاسمونی
  • تشدیدکننده‌ها و صافی‌های نوری
    • تشدیدکننده فبری پرو، تشدیدکننده‌های چندمحفظه‌ای، مودها و فرکانس‌های تشدید، تشدیدکننده‌های حلقه‌ای میکرونی، تشدیدکننده‌های بازخورد گسترده (DFB)
  • ادوات الکترواپتیک
    • پدیده الکترواپتیک، اثرهای الکترواپتیک پوکلس و کر، انتشار نور در بلورهای الکترواپتیک، کنترل الکتریکی جذب نور، مدولاتورهای الکترواپتیک، منحرف‌کننده‌های پرتو الکترواپتیک
  • نور غیر خطی
    • فرمول‌بندی الکترومغناطیسی اثرات غیر خطی، پدیده‌های غیر خطی مرتبه دوم و مرتبه سوم، ترکیب موج‌ها، تولید هارمونیک‌ها، فرایندهای پارامتری، تحلیل پدیده‌های غیر خطی با تئوری امواج تزویج‌شده
  • نور فوق سریع
    • مشخصات پالس‌های نوری، انتشار پالس در محیط پاشنده، شکل‌دهی و فشرده‌سازی پالس‌ها، پدیده‌های نوری فوق سریع خطی و غیر خطی
  • نیمه‌‌رساناها در اپتیک
    • برهم‌کنش فوتون‌ و حامل‌های بار، دیودهای نورافشان، دیودهای لیزر، تقویت‌کننده‌های نوری نیمه‌‌رسانا، آشکارسازهای نور، نوررساناها، دیودهای نوری

مراجع:
  • B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics
  • A. Yariv, P. Yeh, Photonics: Optical Electronics in Modern Communications
  • S. L. Chuang, Physics of Optoelectronic Devices

 
آخرین به‌روزرسانی: 19 / 4 / 1403