34052 Ikke-lineær optik

2024/2025

Kursusinformation
Nonlinear optics
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Generel retningskompetence (MSc), Engineering Light
Retningsspecifikt kursus (MSc), Engineering Light
Retningsspecifikt kursus (MSc), Engineering Physics
Teknologisk specialisering (MSc), Engineering Physics
E3 (tirs 8-12, fre 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger og teoretiske øvelser samt poster præsentationer.
13-uger
E3A
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Afsluttende rapport med mundtlig fremlæggelse (80%), posters (20%)
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , ekstern censur
34492
10036/10370.34031/34530
Karsten Rottwitt , Lyngby Campus, Bygning 343, Tlf. (+45) 4525 6384 , karo@dtu.dk
34 Institut for Elektroteknologi og Fotonik
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
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.
Læringsmål
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
Kursusindhold
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.
Litteraturhenvisninger
K. Rottwitt, P Tidemand-Lichtenberg, ”Nonlinear Optics. Principles and Applications, CRC Press, ISBN 9781466565821
Bemærkninger
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
Sidst opdateret
02. maj, 2024