Introduction to Nanophotonics

2023/2024

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

6

ECTS credits

Delivered at:

Department of Physics

Course type:

Compulsory course

When:

1 year, 3, 4 module

Instructor

Kryzhanovskaya, Natalia

Программа дисциплины

Аннотация

Нанофотоника - это активно развивающаяся область науки, направленная на исследование физических явлений, определяющих поведение света в нанометровом масштабе и взаимодействие нанообъектов со светом. Прикладным аспектом нанофотоники является разработка наноструктурированных устройств и приборов генерации, усиления, модуляции, передачи и детектирования электромагнитного излучения: полупроводниковых и сверхпроводниковых источников и детекторов электромагнитного излучения, светодиодов на основе полупроводниковых гетероструктур, твердотельных и органических лазеров, наноантенн и пр.Курс «Введение в нанофотонику» знакомит студентов с физическими основами взаимодействия света с нанообъектами, работы приборов на основе этих явлений, а также с последними разработками Международной лаборатории квантовой оптоэлектроники в области полупроводниковых лазеров на основе квантовых гетероструктур НИУ ВШЭ Санкт-Петербург.

Цель освоения дисциплины

• Изучение физических основ нанофотоники, методов создания нанофотонных структур, экспериментальных методов их исследования и области практического использования, возможности расширения элементной базы оптоэлектроники.

Планируемые результаты обучения

• знание основных терминов и определений, знание и понимание предмета изучения нанофотоники, совокупности явлений нанофотоники.
• знание особенностей процессов взаимодействия оптического излучения с различными объектами нанофотоники
• иметь представление о методах расчета и создания различных фотонных приборов на основе диэлектрических, полупроводниковых и металлических структур нанометровых размеров

Содержание учебной дисциплины

• Введение
• Элементы волновой оптики
• Электромагнитная оптика. Метаматериалы.
• Технологические аспекты создания объектов нанофотоники
• Фотонные кристаллы. Лекция 1
• Фотонные кристаллы. Лекция 2.
• Наноплазмоника. Лекция 1.
• Наноплазмоника. Лекция 2.
• Интегральная оптика.
• Оптические резонаторы
• Оптические процессоры.
• Источники одиночных фотонов.
• Квантовые процессоры.

Элементы контроля

• Активность 1
• Промежуточный экзамен
• Активность 2
• Итоговый экзамен

Промежуточная аттестация

• 2023/2024 учебный год 4 модуль
  0.2 * Активность 1 + 0.2 * Активность 2 + 0.3 * Итоговый экзамен + 0.3 * Промежуточный экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Дифракционная нанофотоника : учебное пособие / А. В. Гаврилов, Д. Л. Головашкин, Л. Л. Досколович, П. Н. Дьяченко , под редакцией В. А. Сойфера. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2011. — 680 с. — ISBN 978-5-9221-1237-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/5296 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Дифракционная оптика и нанофотоника / Е. А. Безус, Д. А. Быков, Л. Л. Досколович, А. А. Ковалев , под редакцией В. А. Сойфера. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2014. — 608 с. — ISBN 978-5-9221-1571-1. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/71979 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Игнатов, А. Н. Оптоэлектроника и нанофотоника : учебное пособие / А. Н. Игнатов. — 4-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 596 с. — ISBN 978-5-8114-5149-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/133479 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Кульчин, Ю. Н. Современная оптика и фотоника нано- и микросистем / Ю. Н. Кульчин. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2015. — 488 с. — ISBN 978-5-9221-1646-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/72018 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Кульчин, Ю. Н. Современная оптика и фотоника нано- и микросистем / Ю. Н. Кульчин. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2016. — 440 с. — ISBN 978-5-9221-1646-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/91158 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Рекомендуемая дополнительная литература

• Орликов, Л. Н. Основы технологии оптических материалов и изделий : учебное пособие / Л. Н. Орликов. — Москва : ТУСУР, [б. г.]. — Часть 2 : Фотоника и оптоинформатика — 2012. — 99 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/5433 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Орликов, Л. Н. Основы технологии оптических материалов и изделий. : учебное пособие / Л. Н. Орликов. — Москва : ТУСУР, [б. г.]. — Часть 1 : Фотоника и оптоинформатика — 2012. — 88 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/5432 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Полякова, Е. В. Введение в профессию. Фотоника и оптоинформатика : учебное пособие / Е. В. Полякова. — Санкт-Петербург : СПбГУТ им. М.А. Бонч-Бруевича, 2017. — 64 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/180194 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Авторы

• Журихина Валентина Владимировна
• Крыжановская Наталья Владимировна