УЧЕБНА ПРОГРАМА ПО
“ФОТОННИ СТРУКТУРИ”

Хорариум: 45 + 0 + 0 = 45 часа

Лектор: гл. ас. д-р Мая Жекова

Анотация: Курсът Фотонни структури включва два раздела: Линейни фотонни структури и Нелинейни фотонни структури. В първия раздел е разгледано разпространението на светлина през структури с приодична модулация на линейния коефициент на пречупване. Разгледани са основните математични подходи за описание на забранените зони в такива среди, както и коефициента на пропускане и отражение. Във втората част са разгледани структури с периодична модулация на нелинейната възприемчивост. По подробно са разгледани така наречените структури за квази-фазов синхронизъм (QPM - структури) възможността за генерация на втора хармонична в тях. Разгледани са и структури с двумерна модулация на нелинейната възприемчивост и тяхното приложение за нелинейно преобразуване на честоти.

Предварителни изисквания:  За успешното провеждане на занятията към предлагания курс са необходими предварителни знания по електродинамика.

1. Предмет на фотониката. Електромагнетизъм на диелектричните среди (5 уч. часа)
2. Линейни и нелинейни периодични среди. Теорема на Блох (3 уч. часа)
3. Едномерни линейни фотонни структури (3 уч. часа)
4. Зонална структура на фотонните среди. Дисперсно съотношение (3 уч. часа)
5. Математични методи за описание на фотонни структури (6 уч. часа)
6. Отражение и преминаване на ЕМВ през периодична слоиста среда (3 уч. часа)
7. Ненормално разпространение на ЕМВ през слоисти периодични среди. (3 уч. часа)
8. Теория на свързаните модове (метод на пертурбациите) за описание на разпространението на ЕМВ в слоисти периодични среди. Основни уравнения (3 уч. часа)
9. Взаимодействие на еднонасочени ЕМВ в слоисти периодични среди. Взаимодействие на противоположно насочени ЕМВ в слоисти периодични среди (4 уч. часа)
10. Двумерни фотонни структури. Видове. Приложения. Дефекти в линейните фотонни структури (3 уч. часа)
11. Тримерни фотонни структури, напълно забранена зона, локализация в точков дефект (3 уч. часа)
12. Едномерни нелинейни фотонни структури - решетки за квазифазов синхронизъм (QPM решетки). Основни параметри. Методи за получаване (3 уч. часа)
13. Двумерни нелинейни фотонни кристали (2DNPC) - кристали с двумерно периодично изменение на квадратичната нелинейна възприемчивост. Обратна решетка, условие за синхронизъм за генерация на хармонични (3 уч. часа)

Формата на контрол е: изпит

1. J. Joanoppolous, Photonic crystals, molding the flow of light, Second edition, 2008.
2. B. Saleh, M. Teich, Fundamentals of photonics, 1991.

1. А. Ярив, П.Юх, "Оптические волни в кристалах", Издателство "МИР", 1987. Глава 6.
2. P. Yeh, A. Yariv, and Chi-Shain Hong, "Electromagnetic propagation in periodic stratified media. I. General theory," J. Opt. Soc. Am. 67, 423-438 (1976).
3. V. Berger, "Nonlinear Photonic Crystals", Phys. Rev. Lett. 81, 4136-4139 (1998).
4. S. Saltiel, Yuri S. Kivshar, "Phase Matching in chi(2) Nonlinear Photoncs Crystals", Opt. Lett. 25, 1204-1206 (2000).
5. S. M. Saltiel, and Yuri S. Kivshar, "Phase-matching for nonlinear optical parametric processes with multistep-cascading", Bulg. J. Phys. 27, 57-64 (2000).
6. M. H. Chou, K. R. Parameswaran, M. M. Fejer, and I. Brener. "Multiple-channel wavelength conversion by use of engineered quasi-phase-matching structures in LiNbO3 waveguides", Opt. Lett. 24, 1157-1159 (1999).

Февруари 2013 г.

Съставил: проф. дфн Иван Христов

2021-11-26