Одбрани делови од фотоника

1.

Наслов на нaставниот предмет

ОДБРАНИ ДЕЛОВИ ОД ФОТОНИКА

2.

Код

ФПИ13

3.

Студиска програма

Применета физика

4.

Организатор на студиската програма (единица, односно институт, катедра, оддел)

Институт за физика,

Природно-математички факултет, УКИМ

5.

Степен (прв, втор, трет циклус)

Прв циклус академски студии

6.

Академска година/семестар

III / 6

7.

Број на ЕКТС кредити

4

8.

Наставник

д-р Сузана Топузоски, вонреден професор

9.

Предуслови за запишување на предметот

Ислушани: Математичка физика 1, Математичка физика 2 и Атомска физика. Положени: Оптика и Електромагнетизам.

10.

Цели на предметната програма (компетенции):

Овој курс ги дава основните концепти на фотониката-карактеристиките на светлината од аспект на нејзината бранова и фотонска природа, генерирање и простирање  на ласерска светлина, детекција на светлината, запис на информации со примена на светлината и некои апликации кои произлегуваат од техниките на фотониката.

Очекувани резултати: Студентите да стекнат основни знаења од областа на фотоника, кои ќе можат понатаму да ги применат во теориските и применетите истражувања од физиката.  Се полага писмен дел (решавање одредени проблеми) и усмен дел.

11.

Содржина на предметната програма:

• Природата на светлината и начини на манипулирање на светлината: Бранови карактеристики и опис на светлината (спектар, суперпозиција, интерференција), Фотонска природа на светлината (фотоелектричен ефект, импулс, момент на импулс, заемодејство со материјата)-повторување на претходно стекнатото знаење, Кохеренција и поларизација на светлината (Стоксови параметри, Џонсови вектори и матрици за опишување на еволуцијата на поларизација на светлината), Дифракција на светлина-скаларна теорија на Кирхоф, Фраунхоферова дифракција како Фуриеова трансформација.
• Генерирање на светлина: Ласери и ЛЕД-диоди, Основни принципи на ласерите: коефициенти на Ајнштајн, засилување и загуби, праг на осцилирање, оптичка повратна спрега, Систем со 3 нивоа, Стабилност на резонантната празнина, ласерски модови, Гаусови ласерски снопови (дефинирање на карактеристичните параметри и ABCD матрица), Повисоки модови: Дефинирање на Ермит-Гаусови и Лагер-Гаусови ласерски снопови (само дефинирање без анализа за нивно генерирање),  Слободно-електронски ласери (основи).
• Основи на фибер-техники: Оптички влакна со скалест профил на индексот на прекршување, Единечни и мултимодови оптички влакна и нивни трансмисиони карактеристики, Акусто-оптички, електро-оптички и магнето-оптички ефекти, Аналогни и дигитални техники со примена на ласери, фазни модулациони техники.
• Примени базирани на методите и техниките на фотониката: Дигитални комуникации, Дисплеи (ЛЦД, плазма),  Ласерски твизери (пинцети) и различни начини на мерење, Дигитална холограмска микроскопија, Ласерски снопови за водење атоми (недивергентни Беселови ласерски снопови).

12.

Методи на учење: Предавања, нумерички вежби, семинарски работи

13.

Вкупен расположив фонд на време

120 часа

14.

Распределба на расположивото време

2 (предавања), 1 (нумерички вежби и семинари)

15.

Форми на наставните активности

15.1

Предавања-теоретска настава

30 часа

15.2

Вежби (лабораториски,

аудиториски), семинари, тимска работа

15 часа

16.

Други форми на активности

16.1

Проектни задачи

16.2

Самостојни задачи

25 часа

16.3

Домашно учење

50 часа

17.

Начин на оценување

17.1.

Тестови

70   бодови

17.2.

Семинарска работа/проект (презентација:писмена и усна)

20   бодови

17.3.

Активност и учество

10   бодови

18.

Критериуми за оценување (бодови/оценка)

               до 50 бода

      5 (пет)        (F)                  

       од 51 до 60 бода

      6 (шест)     (E)

       од 61 до 70 бода

      7 (седум)   (D)

       од 71 до 80 бода

      8 (осум)     (C)

       од 81 до 90 бода

      9 (девет)    (B)

       од 91 до100 бода

    10 (десет)    (A)

19.

Услови за потпис и полагање на завршен испит

Следење настава

20.

Јазик на кој се изведува наставата

Македонски

21

Метод на следење на квалитетот на наставата

22.

Литература

            Задолжителна литература

22.1

Ред.број

Автор

Наслов

Издавач

Година

1.

K. Lizuka

Elements of photonics

John Wiley & Sons

2002

3.

E. Hecht

Optics

Addison Wesley

2002

22.2

Дополнителна литература

Ред.број

Автор

Наслов

Издавач

Година

1.

O. Svelto

Principles of lasers

Springer

1998

2.

R D Guenther John

Modern Optics

John Wiley & Sons

1990