Ved slutningen af kurset skal den studerende være i stand til at regne på ikke-lineære fænomener i optik. Eksempler vil blive fokuseret på anvendelser indenfor optisk kommunikation, sensorer og lasere. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• relatere den inducerede polarisation i et dielektrikum til et påtrykt elektriske felt og transformere mellem tidsdomænerespons og frekvendomænerespons
• relatere real del henholdsvis imaginær del af et materiale-respons til et elektrisk felt og analysere disse i forhold til optisk effekter
• diskutere og anvende susceptibilitetstensorer for relevante optiske materialer på vekselvirkninger mellem elektromagnetiske felter og materialer
• opstille den ikke lineære bølgeligning hørende til forskellige ikke lineære fænomener såvel i bulk materialer som i optiske bølgeledere
• beskrive bølgeudbredelse i anisotrope materialer, herunder udlede løsninger til fasematch betingelsen i sådanne materialer
• designe og analysere ulineære optiske systemer til ikke-lineær frekvenskonvertering
• skelne mellem Raman henholdsvis Brillouin spredning og beskrive disse fænomener ved hjælp af susceptibilitetstensorer og den tilsvarende inducerede polarisation
• beskrive det intensitetsafhængige brydningsindeks ved den inducerede polarisation og anvende den tilhørende bølgeligning til at analysere transmission af korte optiske pulser
• planlægge og gennemføre mindre forskningslignende projekt, samt analysere og præsentere de opnåede resultater i form af postere, mundtlig fremlæggelse og en teknisk artikel

I kurset gennemgås relevante materialers egenskaber og vekselvirkning mellem lys og materiale diskuteres. Dette gøres gennem susceptibiliteten af et materiale og en rækkeudvikling af den inducerede polarisation i et givet materiale. Den ikke lineære bølgeligning bliver udledt og anvendt på specifikke eksempler. I løbet af kurset laves 2 postere, en efter ca. 4 uger og en anden efter ca. 9 uger. Af den samlede evaluering udgør disse to postere ca 20 %. De resterende 80 % af kursusevalueringen hidrører dels fra den mundtlige eksamen og dels fra de sidste 4 uger af kurset, hvor deltagerne gennemfører et projektarbejde som afsluttes med en rapport der præsenteres ved den mundtlige eksamen for kurset. Rapporten skal indeholde elementer af undervisningen fra de første 8 uger af kurset. K. Rottwitt, P Tidemand-Lichtenberg, ”Nonlinear Optics. Principles and Applications, CRC Press, ISBN 9781466565821 Dette kursus er egnet som Ph.D. kursus - se også kursus 34492.

Øvrige undervisere:
- Peter Tidemand-Lichtenberg, Campus Risø, Bygning 108, ptli@fotonik.dtu.dk, tlf.: 46 77 45 79Teachers 29. april, 2022