Titulació | Tipus | Curs | Semestre |
---|---|---|---|
2500097 Física | OT | 3 | 2 |
No hi ha prerequisits per aquesta assignatura.
L'objectiu principal de l’assignatura és estudiar les aplicacions tecnològiques de la llum posant èmfasis en la comprensió dels principis físics que estan a la base dels sistemes fotònics. En concret, s'estudiaran diferents fonts i detectors de llum. S'adreçarà la propagació de la llum en diferents medis materials com dielèctrics, guies d'ona òptiques, cristalls fotònics, metamaterials i medis no lineals així com la modulació de la llum a través d'efectes electro-òptics, acusto-òptics, magneto-òptics, moduladors espacials de llum o filtres.
1-Introducció.
1.1- Què és la Fotònica? Breu història de la Fotònica.
1.2- Característiques fonamentals de la llum segons l’Òptica geomètrica, l’Òptica ondulatòria i electromagnètica i l’Òptica quàntica.
1.3- Aplicacions i recerca bàsica.
2-Emissors i detectors de llum
2.1- Emissors tèrmics: Incandescència. Radiació del cos negre, el Sol, Làmpades incandescents, làmpades halògenes.
2.2- Emissors no tèrmics: Luminescència. Làmpades de descàrrega. Díodes emissors de llum.
2.3- L.A.S.E.R. Medi actiu. Processos bàsics d’interacció llum-matèria. Mecanismes de bombeig. Diferència de població llindar. Coeficient d’amplificació. Ressonador òptic. Propietats i aplicacions de la llum làser. Tipus de làser.
2.4- Detectors. Característiques generals. Linearitat. Sensitivitat. Velocitat de resposta. Tipus de detectors.
3-Propagació de la llum
3.1-Propagació en guies d’ona òptiques. Guia dielèctrica plana. Guies bidimensionals. Fibres òptiques. Guies corbades. Acoblament entre guies. Sistemes òptics integrats.
3.2-Propagació en estructures periòdiques. Cristalls fotònics. Dimensionalitat. Estructura de bandes. Defectes. Metamaterials.
3.3-Propagació en medis no lineals. Fenòmens no lineals de segon ordre: oscil·lació paramètrica i generació de segon harmònic. Fenòmens no lineals de tercer ordre: efecte Kerr òptic i mescla de quatre ones.
4-Modulació de la llum
4.1- Modulació longitudinal. Efectes electro-òptics: efecte Pockels, efecte Kerr i cristalls líquids. Efectes acusto-òptics. Efectes magneto-òptics: efecte Faraday.
4.2- Modulació transversal. Moduladors espacials de llum. Dispositius de cristall líquid.
4.3- Modulació en freqüència. Filtres. Monocromadors. Interferòmetres.
Les activitats dirigides consisteixen en classes de teoria i classes de problemes.
Les classes de teoria es discutiran els continguts de l'assignatura sempre incentivant la participació de l'estudiant plantejant preguntes.
En les classes de problemes es pretén que l'alumne participi de manera activa ja sigui plantejant dubtes o participant en la resolució d'exercicis i qüestions a l'aula.
El treball autònom de l'estudiant requerit en aquesta assignatura inclou tant l'estudi dels conceptes teòrics com la preparació i resolució d'exercicis, entrega d'activitats i la preparació d'una presentació oral sobre un tema actual de la fotònica i que es realitzarà en grup.
El material, tant per a les classes de teoria com per a les classes de problemes, serà subministrat a través del campus virtual de l'assignatura.
Nota: es reservaran 15 minuts d'una classe, dins del calendari establert pel centre/titulació, per a la complementació per part de l'alumnat de les enquestes d'avaluació de l'actuació del professorat i d'avaluació de l'assignatura/mòdul.
Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|
Tipus: Dirigides | |||
Classes de problemes | 14 | 0,56 | 1, 2, 16, 17 |
Classes de teoria | 27 | 1,08 | 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 17 |
Tipus: Autònomes | |||
Estudi de conceptes teòrics | 36 | 1,44 | 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 13, 17 |
Estudi i preparació de problemes | 28 | 1,12 | 1, 2, 16, 17 |
Preparació d'activitats per a entregar | 7 | 0,28 | 17 |
Preparació presentació oral | 7 | 0,28 | 11, 13, 17 |
La nota final de l’assignatura s’obtindrà a partir de les següents proporcions:
Per tal d'aplicar aquests percentatges cal que la nota (sobre 10) de cada un dels parcials sigui igual o superior a 3,5. En el cas que en algun o els dos parcials la nota sigui inferior a 3,5, l'estudiant haurà de presentar-se a la recuperació de la part que tingui suspesa amb nota inferior a 3,5. Si algun estudiant, tot i tenir l'assignatura aprovada, vol millorar la nota pot presentar-se a la recuperació de la part que vulgui i la nota que s'utilizarà per a aplicar els percentatges serà l'obtinguda a la recuperació. La nota serà de "no avaluable" quan l'alumne no es presenti a cap examen o bé es presenti a només un dels dos exàmens parcials i no es presenti a la recuperació.
Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
---|---|---|---|---|
Activitats per a entregar | 15% | 0 | 0 | 17 |
Examen recuperació primer parcial | 35% | 0 | 0 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 16, 17 |
Examen recuperació segon parcial | 35% | 0 | 0 | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 16, 17 |
Presentació oral | 15% | 0 | 0 | 3, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 18 |
Primer examen parcial | 35% | 3 | 0,12 | 1, 7, 8, 16, 17 |
Segon examen parcial | 35% | 3 | 0,12 | 1, 2, 4, 5, 6, 9, 10, 17 |
-B.E.A. Saleh & M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, Inc (2007).
-R. Mentzel, Photonics: linear and nonlinear interactions of laser light and matter. Springer (2007).
-C.L. Chen, Foundations for guided-wave optics. John Wiley & Sons (2007).
-P.W. Milonni & J.H. Eberly, Lasers, John Wiley & Sons, Inc (1988).
-K. Shimoda, Introduction to Laser Physics, Springer (1986).
-O. Svelto, Principles of Lasers, 5th edition.Plenum Press (2010).
-J. D. Joannopoulos, S. G. Johnson, J. N. Winn, R. D. Meade, Photonic crystals. Molding the Flow of Light. Princeton University Press (2008).
-N. M. Litchintser, I. R. Gabitov, A. I. Maimistov, V. M. Shalaev, Negative Refractive Index Metamaterials in Optics, Progress in Optics 51, Chapter 1, pp 1-68 (2008).
-R. W. Boyd, Nonlinear Optics, Academic Press (2008).
-J. M. Cabrera, F. Agulló, F. J. López, Óptica Electromagnética: Materiales y aplicaciones, Addison Wesley Iberoamericana, Iberoamericana, 2a Ed. (1998).
No es requereix cap programari específic.