440-2209/03 – Základy fotoniky (ZFOT)
| Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 4 |
| Garant předmětu | Ing. Marcel Fajkus, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Marcel Fajkus, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný typu A |
| Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2023/2024 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Rozumět funkci optických prvků pro následné aplikace v optických sítích.
Učební výstupy jsou stanoveny tak, aby studenti byli schopni identifikovat, aplikovat a řešit úlohy z oblasti optoelektroniky.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt
Anotace
Předmět Základy fotoniky je soustředěn na vysvětlení základních jevů optiky, interakcí záření a látky, zejména PN přechodu. Předmět začíná vysvětlením základních jevů v optice, a to jak geometrické, tak vlnové a kvantové. Studenti zvládnout základní činnosti při návrhu optických soustav, základy práce se specializovanými SW. Součástí předmětu je studium energetických vlastnosti světla a záření.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
V průběhu semestru student absolvuje 2 testy a 1 projekt.
E-learning
https://lms.vsb.cz/course/view.php?id=120144
Další požadavky na studenta
Student musí v rámci zápočtu získat minimálně 15 bodů. V rámci zkoušky student musí získat minimálně 20 bodů.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Světlo a jeho vlastnosti (dualita světla, vlnová délka, elektromagnetická vlna, permitivita, index lomu, rychlost šíření, fázová a skupinová rychlost, šíření světla ve vakuu a materiálu, spektrum světla)
2. Fotometrie a energie světla (energie světla, fotometrické a radiometrické veličiny)
3. Kolorimetrie (míchání barev, barevné souřadnice, prostor RGB, CIE standard, barevné vidění lidského oka)
4. Zdroje záření (záření černým tělesem, Lambertovské zářiče, absorpce a transmise světla, luminiscence)
5. Paprsková optika (zákon odrazu a lomu, Snellův zákon, Fermatův princip)
6. Optické prvky a zobrazování (planpalární destička, hranol, klín, zrcadla, čočky)
7. Optické vady a přístroje (lupa, brýle, mikroskop, dalekohled)
8. Vlnová optika (základní principy vlnové optiky, vlnová rovnice, Kirchhoffův integrál, rozptyl, absorpce, disperze, koherence a spektrum světla)
9. Interference a difrakce světla (skládání vlnění, princip superpozice, interference na tenké vrstvě, koherence. Fresnelova a Fraunhoferova difrakce, vznik difrakce, difrakční mřížka, difrakce světla na překážkách různých tvarů)
10. Polarizace světla (Fresnelovy relace, lineární, kruhová a eliptická polarizace, polarizační filtry)
11. Optické vlastnosti materiálů (rozptylující a nerozptylující prostředí, disperze a absorpce světla, frekvenční závislost indexu lomu, absorpční spektra materiálů, anizotropie a dvojlomnost)
12. Vláknová optika a moderní trendy ve fotonice (optické vlákno, šíření světla optickým vláknem, typy optických vláken, komunikace, kvantová fotonika, fotonické krystaly a nanostruktury, senzory.)
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.