Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Teoria światłowodów
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. Mirosław Karpierz
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wiadomości z zakresu podstaw optyki falowej (zawartych w przedmiocie Podstawy optyki), w szczególności dotyczące: równań Maxwella, interferencji, polaryzacji, propagacji fal w dielektrykach.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest przekazanie umiejętności opisu propagacji światła w światłowodach dielektrycznych z wykorzystaniem rozkładu na mody światłowodowe, pozwalające na zrozumienia podstaw właściwości różnych typów światłowodów oraz struktur światłowodowych takich jak sprzęgacze kierunkowe i siatki Bragga.
Treści kształcenia:
1. Pole elektromagnetyczne w planarnych strukturach falowodowych: mody falowodowe, równania dyspersyjne dla modów prowadzonych, światłowody z gradientowym rozkładem współczynnika załamania, plazmony powierzchniowe, światłowody szczelinowe, mody upływowe. 2. Falowody o ograniczonym przekroju poprzecznym, falowody paskowe, światłowody włókniste, światłowody mikrostrukturalne i fotoniczne. 3. Rozchodzenie się impulsów światła, efektywna prędkość grupowa i dyspersja. 4. Metody analizy złożonych struktur światłowodowych, rozkład pola na mody światłowodowe, metoda modów sprzężonych, metody numeryczne (BPM). 5. Wybrane elementy optyki światłowodowej, sprzęgacze kierunkowe, sprzęgacze pryzmatyczne i siatkowe, zwierciadła Bragga.
Metody oceny:
Dwa kolokwia zaliczeniowe (obejmujące po około połowie materiału wykładu), każde zawierające dwa tematy do opisania. Suma punktów z obu kolokwiów jest podstawą oceny końcowej. Ocena jest dostateczna, gdy suma punktów jest większa od połowy maksymalnej liczby punktów. Istnieje możliwość odpowiedzi ustnej poprawiającej ocenę.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Jan Petykiewicz, Podstawy fizyczne optyki scalonej, PWN, Warszawa 1989 2. Adam Majewski, Podstawy techniki światłowodowej, Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1997 3. Amnon Yariv, Pohi Yeh, Optical Waves in Crystals, J. Wiley & Sons, New York 1984 4. Allan Snyder, John D. Love, Optical Waveguide Theory, Chapman & Hall, London 1983
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt TŚ_W01
Zna modele teoretyczne służące do opisu propagacji światła w światłowodach planarnych i włóknistych.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_W03
Powiązane efekty obszarowe: X2A_W03, X2A_W04, X2A_W05, T2A_W03, T2A_W04, InzA_W02, InzA_W05
Efekt TŚ_W02
Zna metody matematyczne oraz opis numeryczny umożliwiające opis światłowodów.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_W02
Powiązane efekty obszarowe: X2A_W02, T2A_W01, T2A_W02

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt TŚ_U01
Umie opisać propagację światła w światłowodzie przy użyciu modeli teoretycznych (modów światłowodowych) jak i analiz numerycznych.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U06
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U02, X2A_U04, T2A_U09
Efekt TŚ_U02
Potrafi określić podstawowe parametry światłowodu (rozmiary, współczynniki załamania, rodzaj światłowodu itd.) istotne przy projektowaniu urządzeń optycznych.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U16
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U01, X2A_U02, T2A_U17, InzA_U06
Efekt TŚ_U03
Potrafi zaprojektować odpowiedni układ wprowadzenia światła do światłowodu.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U16
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U01, X2A_U02, T2A_U17, InzA_U06

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt TŚ_K01
Potrafi podejmować właściwe decyzje zmierzające do rozwiązania postawionego zadania.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_K05
Powiązane efekty obszarowe: X2A_K03, T2A_K04, T2A_K05