Оптика одновимірних періодичних структур

Лекційних годин: 34 години

Практичних занять: ---

Самостійна робота: 7 годин

2 курс магістрів (3 семестр)
Програма курсу: 

Вступ. 

Одновимірні періодичні середовища.

Методи побудови розв’язків хвильового рівняння в одновимірних періодичних структурах.

Метод Флоке—Блоха. Метод інтегрального рівняння. Борнівське наближення - багатохвильова дифракція Рамана—Ната. Двохвильова динамічна теорія дифракції - дифракція Брегга.

Теорія зв’язаних хвиль. Зв’язок динамічної теорії дифракціи з теорією зв’язаних хвиль і умови застосування останньої.

Модифікована теорія зв’язаних хвиль. Застосування модифікованої теорії зв’язаних хвиль в майже періодичних і нелінійних періодичних середовищах.

Фотонні кристали.

Закон дисперсії і зонна структура одновимірних фотонних кристалів. Поширення світла в фотонних кристалах: методи матриць поширення і ефективного середовища для розрахунку відбиття і пропускання світла обмеженими кристалами.

Періодичні хвилеводи.

Моди діелектричного хвилевода. Теорія зв’язаних мод хвилевода. Ров’язок для зв’язаних мод у періодичному хвилеводі.

Фоторефрактивні кристали.

Фоторефрактивна нелінійна оптика. Електрооптичні ефекти. Фоторефрактивний ефект. Зонна транспортна модель. Поле просторового заряду. Стаціонарні розв’язки. Об’ємні фоторефрактивні гратки. Часова еволюція поля просторового заряду.

Фотовольтаїчний ефект і модифікація рівнянь для поля просторового заряду.

Двохвильова оптична взаємодія когерентних лазерних пучків на фоторефрактивній гратці. Вироджена і невироджена взаємодії. Система  зв’язаних хвиль і її розв’язки. Наближення повільно змінних амплітуд і постійної амплітуди накачки.

Чотирихвильова оптична взаємодія когерентних лазерних пучків на фоторефрактивній гратці. 

Контроль знань: 

Іспит (2 кредити за модульно-рейтинговою системою)

Література: 

Основна

1. С.Ю. Карпов, С.Н. Столяров. Распространение и преобразование волн в средах с одномерной периодичностью. УФН, т.163, с.63-89, 1993.

2. J.D. Joannopoulos, R.D. Meade, and J.N. Winn. Photonic Crystals:Molding the Flow of Light. Princeton: Princeton University Press, 1995.

3. A. Ярив, П. Юх. Оптические волны в кристаллах.- М., Мир, 1987.

4. P. Yeh. Introduction to photorefractive nonlinear optics. Wiley, New York, 1993.

Додаткова

1. Photorefractive Optics. Materials, Properties, and Applications. Ed. F.Yu and S.Yin, Academic Press, 2000.

2. Photorefractive Materials and their Applications 1. Basic Effects.- Springer, 2006.

3. J. Frejlich. Photorefractive Materials. Fundamental Concepts, Holographic Recording and Materials Characterization. - Wiley, New Jerse, 2007.