Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Természettudományi Kar		 Tantárgy Adatlap
Tantárgy kód BMETE12MF81
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 5
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 2019.05.31. Akkreditációs bizottság döntési időpontja 2019.06.28.
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 tárgy célja, hogy általános optikai ismeretekre támaszkodva megismertesse a hallgatót a modern optika/fotonika rohamosan bővülő területével. A fotonika mindinkább előtérbe kerül olyan alkalmazásokban, ahol az elektronikai eszközök elérik sebesség és sávszélesség korlátaikat. A tárgy szemléletesen, a legszükségesebb matematikai, fizikai és optikai alapokkal igyekszik áttekinteni az optikai/fotonikai eszközöket, bemutatva azok működését és alkalmazását. Tematika: Az optika és fotonika kapcsolata, a fotonika kialakulásának szükségszerűsége, a fotonszemlélet, fázisillesztés és belső kvantumhatásfok jelentősége; Fotonok keltése spontán és indukált emisszióval (LED, lézerdióda, optikai erősítő, erősített spontán emisszió, szuperluminszcens LED, egyfoton-források); Fény manipulálása egyszerű és Bragg-szerkezetű planáris és hengeres hullámvezetőkben (Bragg-tükrök, szálerősítők, fotonikus szálak, fehér lézer); Elektro-optikai Pockels- és Kerr-effektus, optikai Kerr-effektus, Faraday-effektus alkalmazásai (Pockels-cella, önfókuszálás, önfázis-moduláció, optikai izolátor); Akuszto-optikai effektus alkalmazásai (modulátorok, fényeltérítők, szűrők, Bragg-cellák); Másod- és harmadrendű nemlineáris optikai jelenségek alkalmazása (harmonikus-keltés, összeg- és különbségi-frekvencia keltés, spontán parametrikus lekonverzió); Félvezető fotodetektorok alkalmazása (napelem, egyfoton-detektorok); Példák speciális eszközökre (integrált kapcsolók, átkötések, diffraktív és adaptív elemek, optikai csapda, optikai oszcilloszkóp, kétfoton-mikroszkópia, szuperfelbontás); Mérések optikai frekvencián (optikai idő, frekvencia- és elmozdulásmérés, atomóra, frekvenciafésű, LIGO).

 
12. Követelmények, az osztályzat (aláírás) kialakításának módja
szorgalmi
időszakban		 Részvétel legalább az előadások 60%-án és a gyakorlatok 70%-án. 1 zárthelyi, 1 házi feladat 2 részfeladattal és 1 beszámolóval. 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
S. O. Kasap: Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, 2nd Edition (2013) Pearson, ISBN: 0-13-215149-9
B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Fundamentals of Photonics, 2nd Edition (2007) John Wiley & Sons, ISBN: 978-0-471-35832-9
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
7
16.3 Felkészülés zárthelyire
16
16.4 Zárthelyik megírása
2
16.5 Házi feladat elkészítése
50
16.6 Kijelölt írásos tananyag elsajátítása (beszámoló)
12
16.7 Egyéb elfoglaltság
0
16.8 Vizsgafelkészülés
21
16.9 Összesen
150
17. Ellenőrző adat Kredit * 30
150
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