Образование

КУРС
Численные пакеты в фотонике
2159
Нанофотоника и метаматериалы
2161
Радиочастотные системы и устройства
2160 Ф
Прикладная и теоретическая физика
2162
Физика полупроводников
2158
Квантовые и гибридные материалы

Курс дает представление о возможностях численного решения различных задач нанооптики и электродинамики1 в коммерческих пакетах моделирования CST Microwave Studio и Comsol Multiphysics.

В курсе численно решаются ряд базовых задач нанооптики, таких как поиск собственных мод оптических волноводов, оптических резонаторов, в том числе открытого типа, и периодических наноструктур, расчет взаимодействия электромагнитного излучения с наночастицами, резонаторами и метаповерхностями, расчет характеристик дипольных источников при их взаимодействии с оптических наноантеннами, волноводами и резонаторами. Часть задач решается как в пакете CST, так и Comsol, что дает возможность сравнения этих двух программ с точки зрения простоты построения численных моделей, скорости расчета и точности получаемых результатов, а также наличия качественных различий и особенностей данных программ. Физическая суть бóльшей части задач обсуждается в других курсах, благодаря чему численное моделирование происходит с пониманием базовых оптических процессов, происходящих в рассматриваемых системах, и способствует их лучшему усвоению.

Для успешного прохождения курса студенты должны выполнить задания по рассматриваемым темам, а также в течение семестра качественно и точно выполнить достаточно сложный численный расчет, основанный на одной из предлагаемых статей по нанооптике.

Язык обучения
Английский
Образовательная программа:  
Модуль:  
Содержание программы

1. Рассеяние плоских волн на плоских границах раздела. Отражение и пропускание плоской волны от единственной плоской границы раздела между двумя изотропными диэлектрическими средами или параллельной диэлектрической пластиной.
2. Оптические волноводы. Расчет собственных мод и их возбуждение.
3. 1D и 2D фотонные кристаллы: расчет зонной структуры; Расчет пропускания и отражения от PhC пластины.
4. Рассеяние света наночастицами (диэлектрические частицы, плазмонные частицы, микрорезонаторы).
5. Диэлектрические решетки. Возбуждение управляемых мод решетками.
6. Связь диполей с наноантеннами, волноводами и полостями.
7. Метаповерхности и мультипольное разложение для управления распространяющимися волнами.
8. Мультифизические аспекты: расчет теплопередачи и генерации второй гармоники. Интеграция с Matlab.

Рекомендованные завершённые курсы
Дополнительная информация

Оценка выставляется по результатам работы в течение семестра.

5 - Выполнено и сдано не менее 12 заданий, защищена курсовая работа.

4 - Выполнено и сдано 12 заданий (из 16) ИЛИ Выполнено и сдано 8 заданий (из 16) и защищена курсовая работа.

3 - Выполнено и сдано 8 заданий (из 16).

н/а - Выполнено и сдано менее 8 заданий (из 16).

Описание курса
Syllabus274.17 КБ
Homework162.76 КБ