|
Кафедра 25 “ Физика
твердого тела ”
(
для групп С9-01, С9-02, Т9-25, Т9-25а)
1 неделя.
Общее введение в курс “Интегральная
оптика”. Примеры применения оптических явлений в обработке оптических сигналов,
передачи информации по световодам, нелинейные оптические явления в тонких
пленках, оптическая бистабильность и оптические солитоны (краткое изложение).
2 неделя.
Световоды. Прохождение световой волны
через границу раздела диэлектриков. ТЕ- и ТМ- волны. Угол полного внутреннего
отражения, однородные и неоднородные волны. Эффект Гусса-Хенгена.
3 неделя.
Световоды. Математический аппарат -
уравнения Максвелла с граничными условиями на бесконечности. Световые волны
вблизи двух границ раздела сред: диэлектрик – диэлектрик - диэлектрик.
Излучательные моды, моды подложки, моды утечки, направленные моды. Симметричный
и несимметричный световоды. ТЕ- и ТМ- моды пленки. Симметричные и
несимметричные моды, профили электрического поля световой волны различных мод.
Градиентные световоды, селфок, оптические волноводы с многослойным покрытием.
4 неделя.
Световоды. Законы дисперсии различных
направленных мод, постоянная распространения, эффективный показатель
преломления, эффективная толщина световода. Мощность, переносимая по световоду.
5 неделя.
Направленные ответвители. Параллельные
каналы и расходящиеся каналы. Зависимость отводимой энергии в направленном
ответвителе от его длины и параметров каналов-световодов. Y- разветвитель. Многоканальный
направленный ответвитель (линейный и нелинейный).
6 неделя.
Ввод и вывод излучения в световоды. Ввод
(вывод) через подложку, через скошенный край, через призму и через
дифракционную решетку. Ввод излучения в волоконные световоды. Элементы связи в
интегральной оптике. Мостиковая связь, эксперимент Тьена, рупорная связь, связь
через направленный ответвитель. Связь оптического волокна с тонкопленочным
световодом. Связь между оптическими волокнами (разъемы и неразъемные
соединения).
7 неделя.
Нелинейные волны в оптике и физике
твердого тела. Солитоны, основные их свойства. Дисперсионное уширение импульса.
Примеры, когда нелинейное сжатие импульса подавляет его дисперсионное уширение
(доменные стенки, поляроны, проводимость в полиацетилене, автолокализация
экситонов в молекулярных цепочках, магнитные солитоны в квазиодномерных
магнетикках, волны трансляции и вихри Россби).
8 неделя.
Солитоны в оптике - самоиндуцированная
прозрачность (СИП). Времена релаксации резонансной системы, условие
когерентного процесса взаимодействия
излучения с резонансной системой. Схема эксперимента по наблюдению СИП. 2 - импульсы. Аналогия с маятником -
векторная модель Феймана- Вернона- Хелворта. Теорема площадей. Np
- импульсы, Оp -импульсы, бризеры. Укорочение импульса и
задержка 2p -импульса в условиях СИП. Новые результаты в
теории СИП: поворот поляризации солитонов при их столкновении в резонансной
среде с вырожденными уровнями, симултоны в трехуровневой среде.
9 неделя.
Солитоны
в оптике - самофокусировка. Керровские среды. Физическая причина
самофокусировки или дефокусировки, самоподдерживающийся световой канал. Строгая
теория самофокусировки, многосолитонные эффекты - мелкомасштабная
самофокусировка.
10 неделя.
Солитоны в оптике - автомодуляция.
Солитон огибающий. Неустойчивость стационарной волны в керровской среде.
Световые ударные волны. Особенности солитонов нелинейного уравнения Шредингера.
11 неделя.
Нелинейные оптические явления в тонких
пленках и световодах. Нелинейное распространение импульсов света в оптических
волокнах. Опыты Молленауэра. Оптические солитоны фемтосекундной длительности.
Эффект самоиндуцированной фазовой модуляции (“джиттер-эффект”). Роль шумов в
процессе формирования оптических солитонов.
12 неделя.
Применение оптических солитонов. Передача
информации на большие расстояния по волоконным световодам. Компрессия импульсов
излучения фемтосекундного диапазона длительностей. Полностью оптические
переключатели.
13 неделя.
Поверхностные электромагнитные волны.
Демонстрация отсутствия поверхностной волны ТЕ типа. Причины, препятствующие
возникновению таких поверхностных волн. Тонкий поляризующийся слой на границе
раздела двух линейных диэлектрических сред.
14 неделя.
Поверхностные нелинейные волны. Закон дисперсии
для ТЕ-волн. Направленные и поверхностные волны в нелинейных планарных
волноводах. Законы дисперсии.
15 неделя.
Применение нелинейной интегральной оптики
для обработки цифровой информации. Фотонная логика. Оптическая логика.
Оптическая реализация элементов консервативной логики.
16 неделя.
Аналогия интегральной оптики с квантовой
механикой. Прохождение границы раздела сред - надбарьерное отражение; полное
внутреннее отражение - подбарьерное проникновение; прохождение света через
диэлектрическую пленку - рассеяние квантовых частиц на одномерном потенциале;
направленные моды - связанные состояния квантовой системы; ввод излучения в
пленку через призму - эффект туннелироввания; направленный ответвитель -
туннелирование из одной потенциальной ямы в другую; скошенный край -
потенциальная яма переменной глубины.
* 1.
535/И73 Интегральная оптика.
Под ред. Т.Тамира. М.: Мир, 1978.
** 2.
535/Б24 Интегральная оптика.
Под.ред. М.Барноски. М.: 1977.
* 3.
535/М14 Маймистов А.И. Фотоника.
Нелинейные оптические явления в планарных световодах. М.: МИФИ, 1987.
* 4.
621.37/М14 Маймистов А.И. Метод
связанных волн. Применение в задачах фотоники. М.: МИФИ, 1985.
* 5.
535/М14 Маймистов А.И.,
Маныкин Э.А. Распространение световых волн в волоконных оптических линиях
связи. М.: МИФИ, 1986.
* 1.
621.38/Я73 Ярив А., Юх.П. Оптические
волны в кристаллах. М.: Мир, 1987.
* 2. 536/Б82 Борн М., Вольф. Основы оптики. М.: Наука, 1970.
* 3. 621.38/М27 Маркузе Д. Оптические волноводы. М.: Мир, 1974 .
* 4. 621.37/А28 Адамс М. Введение в теорию оптических волноводов. М.: Мир, 1984.
* 5.
621.38/Я73 Ярив А. Введение в
оптическую электронику. М.: Высшая
школа, 1983.
* 6.
535/А50 Аллен Л., Эверли
Дж. Оптический резонанс и двухуровневые атомы. М.: Мир, 1978.
* 7.
535/Б33 Башаров А.М. ,
Маймистов А.И. Фотоника . Нелинейные когерентные процессы. М.: МИФИ, 1986.
* 8.
535/Ш47 Шен И.Р. Принципы
нелинейной оптики. М.: Наука, 1989.
** 9.
535/Г46 Гиббс Х.
Оптическая бистабильность. Управление светом с помощью света. М.: Мир, 1988.
* 10. 535/Р64 Розанов Н.Н. Оптическая бистабильность и гистерезис в распределенных
нелинейных системах. М.: Наука, Физматлит, 1977.
* Книга в читальном зале
** Книги в библиотеке нет
|
|
