A fotonika alapjai

A tantárgy angol neve: Basics of Photonics

Adatlap utolsó módosítása: 2006. július 1.

Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

CATV mellékszakirány

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIMH4138 7 4/0/0/v 5 1/1
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Füzessy Zoltán,
4. A tantárgy előadója

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Füzessy Zoltán

emeritus professzor

FI Fizika Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Fizika C1-C3, Analízis I-II, Elektromágneses terek

6. Előtanulmányi rend
Ajánlott:

-

7. A tantárgy célkitűzése

A fotonika optikai alapjainak tárgyalása, amelynek során a hallgató megismeri és elsajátítja a koherens fény előállításának, erősítésének, átvitelének, modulálásának és detektálásának fizikai alapjait és alkalmazási lehetőségeit. A fotonika optika alapjainak az elsajátítása révén megnő a hallgató képessége a tevékeny és eredményes részvételre a kábeltelevízió és optikai hírközlés szakképzésben.

8. A tantárgy részletes tematikája

Fénytani modellek. Fényterjedés és képalkotás. Képalkotó eszközök, képhibák. Fényinterferencia, fénydiffrakció. Holográfia és alkalmazásai: látvány-hologram, méréstechnikai alkalmazások, holografikus optikai elemek.

Elektromágneses fényelmélet. Fénytörés, fényvisszaverődés. Hullámterjedés diszperzív és abszorbeáló közegben. Fénypolarizációs eszközök.

Statisztikus optika. A fény statisztikus tulajdonságai. Időbeli és térbeli koherencia. Részlegesen koherens fény interferenciája.

Fourier-optika. Fényhullámtér Fourier-előállítása. Alkalmazások: fényterjedés szabad térben, optikai Fourier-transzformáció, fényelhajlás, képalkotás Fourier-optikája, térszűrés, optikai összeköttetés.

Kristályoptika. Fényterjedés anizotróp kristályban. Optikai aktivitás. Faraday-hatás. Polarizációs eszközök. Az elektro- és akusztooptika elemei.

Nyaláboptika. Gauss-nyaláb. Áthaladás optikai elemeken. Hermite-Gauss-nyaláb.

Rezonátoroptika. Sík- és gömbtükör-rezonátor. Rezonátor-veszteségek. Stabilitási feltétel. Rezonancia-frekvenciák.

Fotonok és atomok. Elemi sugárzási folyamatok. Sugárzási spektrum, vonalak-függvény. Fényforrások.

Lézer-erősítők és –oszcillátorok. A lézerműködés fenomenológikus elmélete. A lézerfény jellemzői. Gyakorlati lézerek, alkalmazások.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás és konzultáció. Az előadásokon rendelkezésre álló időnek kb. 20%-át szemléltető példák, feladatok megoldásának szenteljük, ami az alkalmazási készség fejlesztését szolgálja. Önálló munkát igénylő hallgatói terhelés ~2 óra/hét.

10. Követelmények
  1. A szorgalmi időszakban:
  2. Előadás. Látogatásuk ajánlott.

    Zárthelyi. A félév során két zárthelyire kerül sor, amelynek tervezett ütemezése a 7. és a 13. oktatási hét. A feladat elméleti, elvi jellegű kérdéseket és számítási feladatokat tartalmaz.

    Aláírás. Megszerzésének feltétele, hogy az egyes ZH-k teljesítésének pontértéke külön-külön érje el a kapható pontszám 30%-át; együttesen ez legalább 40% legyen.

  3. A vizsgaidőszakban:
  4. Vizsga. Módja írásbeli. A feladatlap a zárthelyikéhez hasonló felépítésű és értelemszerűen a teljes félévi anyagot felöleli.

    Vizsgajegy. Kialakításkor a zárthelyik együttes eredménye 25%, a vizsgán nyújtott teljesítmény 75% arányban játszik szerepet. Elégséges osztályzathoz az ily módon kiszámított össz-pontszám 30%-a szükséges.

  5. Elővizsga:
11. Pótlási lehetőségek

Az egyik vagy mindkét zárthelyi a szorgalmi időszak utolsó hetében pótolható, a követelményszint 40%.

Ha a hallgató a szorgalmi időszakban nem teljesítette az aláírás megszerzésének követelményét, külön-eljárási díj befizetését követően a féléves tananyagból a vizsgaidőszak első három hetében, egy alkalommal újabb pót-zárthelyit írhat, amelynek követelményszintje 40%.

12. Konzultációs lehetőségek

Az oktatóval megbeszélés alapján.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Füzessy Zoltán: Fotonika optikai alapjai I., Műegyetemi Kiadó, 05025.

Füzessy Zoltán: Fotonika optikai alapjai II., Műegyetemi Kiadó, 05026.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

60

Félévközi készülés órákra

18

Felkészülés zárthelyire

36

Házi feladat elkészítése

-

Kijelölt írásos tananyag elsajátítása

-

..

-

Vizsgafelkészülés

36

Összesen

150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:

Beosztás:

Tanszék, Int.:

Dr. Füzessy Zoltán

emeritus professzor

FI Fizika Tanszék