Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Metody obliczeniowe mikrooptyki i fotoniki

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1103-4Fot24
Kod Erasmus / ISCED: 13.204 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0533) Fizyka Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Metody obliczeniowe mikrooptyki i fotoniki
Jednostka: Wydział Fizyki
Grupy: Fizyka, II stopień; przedmioty specjalności Fotonika
Fizyka, II stopień; przedmioty z listy "Wybrane zagadnienia fizyki współczesnej"
Inżynieria nanostruktur, II stopień; przedmioty do wyboru (Lista 1)
Nanoinżynieria; przedmioty dla 1 semestru
Przedmioty do wyboru dla doktorantów;
Strona przedmiotu: https://drive.google.com/drive/folders/1XU3tlBJ4UW41y7Ga6vQXWBrEZGWLGOx0?usp=drive_link
Punkty ECTS i inne: 8.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Założenia (opisowo):

Celem zajęć jest zapoznanie słuchaczy z wybranymi stosowanymi w fotonice metodami obliczeniowymi.
Tryb prowadzenia:

w sali
Skrócony opis:

Wykład z ćwiczeniami numerycznymi dotyczący metod obliczeniowych stosowanych w mikrooptyce i fotonice.
Pełny opis:

Program wykładu:

1. Układy liniowe; odpowiedź impulsowa i funkcja przenoszenia - zastosowania do obliczeń dotyczących dyfrakcji, projektowania elementów dyfrakcyjnych i holografii

2. Metoda różnic skończonych - różne schematy dyskretyzacji; warunki brzegowe; warunki stabilności.

3. Metoda propagacji wiązki (BPM) -zastosowanie do opisu propagacji w układach falowodowych i do wyznaczania struktury modowej falowodów

4. Metoda FDTD (różnic skończonych zastosowana do r. Maxwella z czasem).

5. Metoda fal płaskich - wyznacznie struktury pasmowej kryształów fotonicznych.

6. Przykłady wykorzystania powyższych metod w zagadnieniach dotyczących kryształów fotonicznych, światłowodów fotonicznych, podfalowych siatek dyfrakcyjnych i elementów plazmonicznych.

Ćwiczenia do wykładu mają charakter numeryczny i wymagają znajomości programowania w Pythonie lub innym programie o podobnych możliwościach, np. w Matlabie. Bardziej skomplikowane metody (FDTD oraz metoda fal płaskich) będą wykonywane przy wykorzystaniu dedykowanego, wolnodostępnego oprogramowania.
Literatura:

1. Materiały do wykładu zamieszczane na dysku google https://drive.google.com/drive/folders/1v9n6wjKSG-bMU9suTs8mmVSS4-A9VxON?usp=sharing

2. B. Saleh, M. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, wyd. 2, 2007

3. M. Sadiku, Numerical Techniques in Electromagnetics, CRC Press, 2001

4. A. Taflove, "Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method", Artech House, 2000

5. J. Joannopolous, S. Johnson, , J.Winn, R. Meade, Photonic Crystals, Molding the

flow of light, 2nd Ed, Princeton Univ. Press, 2008
Efekty uczenia się:

Znajomość wybranych metod obliczeniowych i umiejętność ich wykorzystania w praktycznych problemach z dotyczących technik falowodowych, zjawisk dyfrakcyjnych i fotoniki podfalowej.
Metody i kryteria oceniania:

Egzamin ustny połączony jest z zaliczeniem zadań numerycznych wykonywanych w trakcie ćwiczeń.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2024/25" (w trakcie)

Okres: 2025-02-17 - 2025-06-08
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Ćwiczenia, 45 godzin, 15 miejsc więcej informacji
Wykład, 30 godzin, 15 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Rafał Kotyński
Prowadzący grup: Rafał Kotyński
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Fizyki.
ul. Pasteura 5, 02-093 Warszawa tel: +48 22 5532 000 https://www.fuw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.1.0-9 (2025-04-18)