Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETE12MF49
Tantárgy azonosító adatok
1. A tárgy címe A fotonika alapjai
2. A tárgy angol címe Fundamentals of Photonics
3. Heti óraszámok (ea + gy + lab) és a félévvégi követelmény típusa 2 + 1 + 0 v Kredit 4
4. Ajánlott/kötelező előtanulmányi rend
vagy Tantárgy kód 1 Rövid cím 1 Tantárgy kód 2 Rövid cím 2 Tantárgy kód 3 Rövid cím 3
4.1
4.2
4.3
5. Kizáró tantárgyak
6. A tantárgy felelős tanszéke Atomfizika Tanszék
7. A tantárgy felelős oktatója Dr. Barócsi Attila beosztása egyetemi docens
Akkreditációs adatok
8. Akkreditációra benyújtás időpontja 2016.03.21. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2016.07.06
Tematika
9. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
BSc szintű szilárdtestfizikai és optikai alapismeretek.
10. A tantárgy szerepe a képzés céljának megvalósításában (szak, kötelező, kötelezően választható, szabadon választható)
TTK Fizikus MSc képzés kötelezően választható tárgya.
11. A tárgy részletes tematikája
A kurzus célja, hogy általános optikai ismeretekre támaszkodva megismertesse a hallgatót a modern fotonika rohamosan bővülő területével. A fotonika mindinkább előtérbe kerül olyan alkalmazásokban, ahol az elektronikai eszközök elérik sebesség és sávszélesség korlátaikat. A kurzus szemléletesen, a legszükségesebb matematikai, fizikai és optikai alapokkal igyekszik áttekinteni a fotonikai eszközöket, bemutatva azok működését és alkalmazását.• Az optika és fotonika kapcsolata, a fotonika kialakulásának szükségszerűsége.• Fotonok keltése spontán és indukált emisszióval: LED, lézerdióda, optikai erősítő. Erősített spontán emisszió és szuperluminszcens LED. Kitekintés: egyfoton-források.• A fény manipulálása üvegszálakban: üvegszál alapú optikai eszközök, szálerősítők. Fotonikus szálak és speciális alkalmazásaik. Fehér lézer.• Az eletro-optika effektus és alkalmazásai: elektro-optikai Pockels- és Kerr effektus. Elektroabszorpció. Magneto-optika: a Faraday-effektus és az optikai izolátor. Kitekintés: az optikai Kerr-effektus, önfókuszálás, önfázis-moduláció.• Az akuszto-optikai effektus és alkalmazása: akusztooptikai-effektus, modulátorok, fényeltérítők, szűrők és speciális eszközök.• Integrált fotonikai eszközök és “fényáramkörök”. Optikai kapcsolók és átkötések.• Mérőeszközök optikai frekvenciákon: optikai idő és frekvenciamérés. Atomóra, frekvenciafésű.• Biofotonika: biológiai minták optikai manipulálása (optikai csapda, „optikai oszcilloszkóp”, FRET, szuperfelbontás). Kitekintés: optogenetika.• Fotodetektorok és napelemek. Egyfoton-detektorok.
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 Részvétel az előadások legalább 60%-án, a gyakorlatok 70%-án. 1 zárthelyi, 1 házi feladat és 1 órai beszámoló a házi feladatból vizsga-
időszakban		 Elégséges zárthelyi, mely beszámít a vizsgába, teljesített házi feladat és beszámoló, szóbeli vizsga megajánlott jegy lehetőségével.
13. Pótlási lehetőségek
1 pótzárthelyi. A házi feladat beszámolójának elmaradása esetén megajánlott jegy nem kapható.
14. Konzultációs lehetőségek
Oktatóval egyeztetve igény szerint és a ZH előtti héten.
15. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Fundamentals of Photonics, 2nd Edition (2007) John Wiley & Sons, ISBN: 978-0-471-35832-9
S. O. Kasap: Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, 2nd Edition (2013) Pearson, ISBN: 0-13-215149-9
elektronikus jegyzet
16. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka mennyisége órákban (a teljes szemeszterre számítva)
16.1 Kontakt óra
42
16.2 Félévközi felkészülés órákra
14
16.3 Felkészülés zárthelyire
16
16.4 Zárthelyik megírása
2
16.5 Házi feladat elkészítése
20
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
12
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
14
16.9 Összesen
120
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
120
A tárgy tematikáját kidolgozta
18. Név beosztás Munkahely (tanszék, kutatóintézet, stb.)
Dr. Barócsi Attila
egyetemi docens
Atomfizika Tanszék
     
     
     
     
     
     
A tanszékvezető
19. Neve aláírása
Dr. Koppa Pál