At etablere en teoretisk forståelse af den semiklassiske
lysstofvekselvirkning i nanofotoniske strukturer og af
designudviklingen af optiske egenskaber i disse strukturer. Da
lysstofvekselvirkningen er styret af de fotoniske omgivelser,
kræver korrekt design af nanofotoniske komponenter en detaljeret
forståelse af mulighederne for at skræddersy det optiske felt for
at opnå den ønskede funktionalitet. Pensummet vil blive baseret på
tekstbogsmateriale og derudover på den seneste forskning på DTU
Fotonik, og case studies vil inkludere kvantiserede lyskilder
anvendt indenfor kvanteinformationsbehandling.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
beskrive det elektromagnetiske felt ved hjælp af den dyadiske
Greens funktion
forklare lysstofvekselvirkningen i det svage koblingsregime ved
hjælp af den lokale tilstandstæthed
skelne mellem forskellige typer af henfaldsrater i homogene og
inhomogene omgivelser og estimere dem
beregne lysudsendelsen fra en dipolkilde i en simpel geometri
(et interface)
beregne kraften udøvet af det elektromagnetiske felt gennem
Maxwell’s stress tensor
beregne spredning af lys i 2D geometrier ved hjælp af en modal
metode og en Greensfunktion integreret lignings metode
beskrive strategier for kontrol af lysudsendelsen fra
nanofotoniske strukturer
Kursusindhold:
Maxwell’s ligninger, optisk Greens funktion, lokal tilstandstæthed,
kvantelyskilde, dipol approksimation, vekselvirknings
Hamiltonoperator, dipol udsendelse, spontant henfald, klassiske
levetider, fjerntfeltsudsendelse, kvantiserede lyskilder,
kavitetskvanteelektrodynamik, enkeltfotonkilder,
simulationsteknikker baserede på en modal metode og en
Greensfunktion integreret lignings metode.
Lærebogen "Principles of Nano-optics" af Lukas Novotny og
Bernt Hecht og derudover undervisningsnoter og artikler vil blive
anvendt. Pensum er på ca. 250 sider.
Kurset vil bestå af en indledende forelæsning efterfulgt af
diskussion af pensum i et studiegruppeformat med præsentationer af
de studerende og Matlab øvelser.
Evaluering af kurset: Mundtlig eksamen i pensum.
Bemærkninger:
For mere information, se link til Nano-Optics plakat
