Innføring i optikk og fotonikk

Geometrisk optikk: Postulater for stråleoptikk; Snells lov; refraksjon og refleksjon på overflater; plane og buede overflater; Gauss' tynnlinselov; Matriseoptikk. Linser og avbildningstilstanden - grunnleggende optiske instrumenter: Forstørrelsesglass; Mikroskop; Teleskop; Kamera; Menneskelig øye. Bølgeoptikk: Bølgelkning; Monokromatiske bølger; Interferens. Stråleoptikk: Gaussiske stråler; Transmisjon gjennom optiske komponenter; Hermite-Laguerre-stråler. Diffraksjon og Fourier-optikk: Fra Fresnel- til Fraunhofer-diffraksjon; Optisk Fourier-transformasjon; Bildekriterium; Oppløsning av optiske avbildningssystemer. Elektromagnetisk optikk: Elektromagnetisk teori om lys; Absorpsjon, dispersjon og spredning av elektromagnetiske bølger; Bølger i dielektriske og dispersive medier; Pulsforplantning. Polarisering av lys: Polariseringseffekter på refleksjon og refraksjon, optikk i anisotrope medier, optisk aktivitet og magnetooptikk. Guidet bølgeoptikk: Plan dielektrisk bølgeleder; Todimensjonale bølgeledere; Optisk kobling i bølgeledere. Fremvoksende nanofotonikk: Optikk i lagdelte medier; Fotoniske krystaller; Metamaterialoptikk; Metalloptikk - Plasmonikk.

Kunnskaper: Kandidaten

- har grunnleggende kunnskap om optikk og fotonikk

- kjenner sentrale begreper og formalisme brukt innen fagfeltene optikk og fotonikk

- har grunnleggende kunnskap om design og analyse av optiske komponenter og systemer

- har grunnleggende kunnskap om utvalgte anvendelser av optikk og fotonikk

- har grunnleggende kunnskap om praktiske optiske og fotoniske komponenter og systemer

Ferdigheter: Kandidaten kan

- kombinere kunnskap og ferdigheter innen matematikk og fysikk med ny teori til å analysere og designe praktiske optiske komponenter og systemer

Generell kompetanse: Kandidaten kan

- lese og tolke faglitteratur innen optikk og fotonikk

Forelesninger, regneøvinger, obligatoriske laboratorieøvinger og innleveringsoppgaver. Forventet arbeidsinnsats i emnet er 225 timer.