- ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN.
- ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC QUANG HỌC HIỆN ĐẠI 1.
- Thông tin về giảng viên - Họ và tên: Nguyễn Thế Bình - Chức danh học hàm học vị: Phó giáo sư Tiến sĩ - Thời gian địa điểm làm việc: Giờ hành chính , tại Bô môn Quang lượng tử, Khoa Vật Lý - Địa chỉ liên hệ: P203 Nhà T1 334 Nguyễn Trãi Hà nội - Điện thoại Email :
[email protected].
- Các hướng nghiên cứu chính: Laser Quang phổ học, Quang học phi tuyến - Thông tin về trợ giảng: 2.
- Thông tin về môn học: -Tên môn học: Quang học hiện đại -Mã môn học: V5-97 -Số tín chỉ : 2 -Giờ tín chỉ đối với các hoạt động học tập.
- Tự học: 6 - Đơn vị phụ trách môn học: Khoa Vật Lý - Môn học tiên quyết: Quang hoc, Dao động, sóng, Điện –Từ - Môn học kế tiếp: Cấu trúc nguyên tử và quang phổ học thực nghiệm 3.
- Mục tiêu môn học.
- Mục tiêu kiến thức: Bổ xung các kiến thức nâng cao về quang học sau khi học xong Quang học đại cương.
- Mục tiêu về kĩ năng: Nâng cao kiến thức để có thể nắm được bản chất và giải thích được các hiện tượng quang học hiện đại.
- Nắm được các nguyên lý hoạt động của các thiết bị quang học hiện đại trong đó có công nghệ thông tin quang, các mạch quang học tích hợp, dẫn sóng planar, các chuyển mạch đóng ngắt mạch điện quang, các quá trình quang học phi tuyến ứng dụng.
- Các mục tiêu khác: Hiểu biết về các hiện tượng quang học trong thiên nhiên và trong đời sống thực tiễn 4.
- Tóm tắt nội dung môn học.
- Từ khi có laser tạo ra các chùm sáng đơn sắc công suất mạnh , các quy luật truyền sáng trong môi trường trở nên thay đổi với các hiệu ứng phi tuyến .
- Một môn quang học mới ra đời đó là quang học phi tuyến và đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
- Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ laser, các nguồn sáng cho thông tin quang đã được đáp ứng và một ngành công nghệ mới đã phát triển đó là công nghệ thông tin quang .
- Để hoàn thiện công nghệ này còn cần phải có các sợi quang suy hao thấp, các hệ biến đổi điên -quang , quang-điện, các mạch dẫn sóng quang học.
- Cùng với công nghệ này ý tưởng về một mạch quang thu nhỏ như một IC, có điều khiển đóng, chuyển mạch, như các mạch vi điện tử ( Integrated Optics-quang học tích hợp) cũng đã ra đời và đưa vào ứng dụng.
- Nội dung của môn học này sẽ đề cập đến một số vấn đề của quang học hiện đại như quang học phi tuyến, dẫn sóng quang học, quang học tích hợp, các hiệu ứng điện quang và ứng dụng như chuyển mạch, đóng mạch điện quang với tốc độ nhanh, quang học Fourier.
- Nội dung chi tiết môn học: Chương 1: Dẫn sóng quang học 1.1 Hệ dẫn sóng gương phẳng a-Các mode dẫn sóng b-Hằng số truyền: c-Sự phân bố trường 1.2 Hệ dẫn sóng điện môi phẳng 1.3 Hệ dẫn sóng hai chiều ( two dimensional waveguides) 1.4 Ghép nối quang trong các hệ dẫn sóng a-Ghép nối lối vào và kích thích mode c-Đóng ngắt bằng cách điều khiển sự phù hợp pha b-Các bộ ghép nối lối vào.
- Chương 2: Các hiệu ứng điện - quang và ứng dụng 2.1 Nguyên lý Điện-Quang 2.1.1Hiệu ứng Pockels 2.1.2Hiệu ứng Kerr 2.2 Điều biến và đóng-ngắt mạch điện quang 2.2.1 Điều biến pha 2.2.2 Các bộ làm trễ động học 2.2.3 Điều biến cường độ dùng giao thoa kế và điều biến pha 2.2.4 Điều biến cường độ dùng các bản phân cực và làm trễ 2.3 Bộ quét (scanners) Chương 3 Quang sợi và thông tin quang 3.1- Giới thiệu về thông tin quang 3.1.1 Nguyên lý thông tin bằng sóng ánh sáng 3.1.2- Các thành phần của một hệ thông tin quang 3.1.3- Các ưu điểm của thông tin quang 3.1.4.Các thế hệ thông tin quang: 3.2 Sợi quang chiết suất biến đổi dần (graded-index Fiber) 3.2.1-Quang học môi trường chiết suất biến đổi dần (graded index optics) 3.2.2 -Sợi quang chiết suất biến đổi dần( Graded Index Fiber-GI) 3.2.3 Độ suy hao và tán sắc Chương 4: Quang học phi tuyến 4.1- Thí nghiệm đầu tiên quan sát hiện tượng quang học phi tuyến 4.2- Độ cảm phi tuyến 4.3- Một số hiệu ứng quang học phi tuyến bởi độ cảm phi tuyến bậc 2 4.3.1 Hiện tượng chỉnh lưu quang học và phát họa ba 4.3.2- Hiệu ứng phát tham số quang học 4.4- Một số hiệu ứng quang học phi tuyến bởi độ cảm phi tuyến bậc 3 4.4.1 - Hiện tượng tự hội tụ 4.4.2 Hiệu ứng tự điều pha 4.5 Hiệu ứng SHG và SFG 4.5.1 Sự phù hợp pha 4.5.2 Sự truyền sóng trong môi trường bất đẳng hướng Chương 5: Quang học Fourier 5.1 Biến đổi Fourier một chiều.
- 5.2 Biến đổi Fourier hai chiều.
- 5.3 Hàm delta Dirac và biến đổi Fourier của nó.
- 5.4 Cơ sở của quang học Fourier và một số ứng dụng.
- 5.5 Cơ sở của quang học Fourier.
- 5.6 Một số ứng dụng của quang học Fourier.
- Chương 6: Holography 6.1 Nguyên lý holography 6.2 Các sơ đồ thu ảnh Holography 6.3 Một số ứng dụng của Holography 6.
- Giáo trình Quang học hiện đại.
- Hình thức tổ chức dạy học môn học.
- Thảo luận.
- Dẫn sóng gương phẳng.
- Thuyết trình trên lớp và thảo luận.
- Nguyên lý dẫn sóng phẳng 2.
- Dẫn sóng điện môi.
- Thuyết trình và thảo luận trên lớp.
- Nguyên lý dẫn sóng phẳng 3.
- Ghép nối quang học.
- Hiệu ứng Pockel và hiệu ứng Kerr.
- Thuyết trình , thảo luận trên lớp..
- Hiệu ứng điện quang 5.
- Điều biến điện quang.
- Các ứng dụng của hiệu ứng điện quang 6.
- Nguyên lý thông tin quang.
- Cấu trúc của một hệ thông tin quang.
- Nguyên lý truyền sóng trong sợi quang 8.
- Độ cảm phi tuyến và hiệu ứng quang học phi tuyến.
- Độ cảm phi tuyến quang học 9.
- Hiệu ứng phát hoà ba bậc hai và ứng dụng.
- Biến đổi Fourier một chiều..
- Biến đổi Fourier hai chiều..
- Khái niệm về biến đổi Fourier 11.
- Hàm delta Dirac và biến đổi Fourier của nó..
- biến đổi Fourier của hàm Delta Dirac 12.
- Cơ sở của quang học Fourier và một số ứng dụng.
- Cơ sở của quang học Fourier và một số ứng dụng 13.
- Nguyên lý holography.
- Một số ứng dụng của Holography.
- Một số ứng dụng của Holography 15.
- Thảo luận trên lớp..
- Yêu cầu của giảng viên đối với môn học -Điều kiện tổ chức giảng dạy: Giảng đường có Projector và máy tính -Yêu cầu của giảng viên đối với sinh viên: Tham gia đầy đủ các buổi lên lớp, hoàn thành các nhiệm vụ đọc thêm và viết tiểu luận ở nhà.
- Phương pháp và hình thức tổ chức kiểm tra đánh giá môn học: 9.1.
- Các loại điểm kiểm tra và trọng số