課程名稱 |
光電導論 Fundamentals of Electro-optics |
開課學期 |
112-1 |
授課對象 |
電機資訊學院 電機工程學系 |
授課教師 |
彭隆瀚 |
課號 |
EE3014 |
課程識別碼 |
901 37500 |
班次 |
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學分 |
3.0 |
全/半年 |
半年 |
必/選修 |
選修 |
上課時間 |
星期一2,3,4(9:10~12:10) |
上課地點 |
電二104 |
備註 |
總人數上限:50人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
本課程從實驗者角度出發,可視作(教改版)光電實驗之先修課程。其目的是建構進入光電領域研究所需之電磁、光學、近代物理、與工程計算等基本功夫。同學需具備基礎程式撰寫能力。
評分方式:每週作業,期中/期末考試 挑選若干主題 (可開任何書與網路)。
課程主題如下:
主題I: 光電基本功
(a) 從本徵值觀點看Maxwell Eq.光學各項異性與偏振
(b) 從動量守恆觀點看介面反射譜、臨界角與複數介電質產生之相位與應用
(c) 從Jones Matrix法分析平面波傳播與光迴路(波片…)問題、干涉與應用
(d) 從ABCD矩陣法,分析高斯光束傳播與光學共振腔之本徵模與自在現問題
(e) 雷射閾值 (線性光學雷射)
(f) 從群論觀點看實驗室座標系測量之介電、電光、光學非線性係數之張量關係
主題II: 光與物質交互作用 (線性光學)
(g) 從簡諧振子看介電係數建模(Drude Model)與修正, n&k反射光譜逆向分析
(h) 諸相非相:從本徵態觀點看光致耦合效應 (polariton, polaron)
(i) Schrodinger, Poisson Eq. 之本徵問題與有限差分法求解,自洽計算
(j) High electron mobility transistor & spontaneous polarization 過去/現在/未來
(k) 低能隙共價鍵半導體之光學躍遷與吸收/輻射譜
(l) 寬能隙離子性半導體位型模型與全譜光學輻射
主題III: 光與物質交互作用 (非線性光學)
(m) 從Maxwell Eq.到非線性光學耦合方程與其微方(Matlab)求解
(n) 基於動量守恆之量子芯片,糾纏光子源與應用
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課程目標 |
本課程建立對光電基礎公式之理解、分析、與工程計算能力,希望啟發同學對於光電科研與應用的興趣。 |
課程要求 |
普通物理、微積分 |
預期每週課後學習時數 |
2hr |
Office Hours |
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指定閱讀 |
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參考書目 |
Ammon Yariv and Pochi Yeh, “Photonics” (6th Ed. Oxford Univ. Press)
相關經典期刊論文導讀
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評量方式 (僅供參考) |
No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
1. |
期中考 |
20% |
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2. |
期末考 |
20% |
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3. |
作業 |
60% |
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針對學生困難提供學生調整方式 |
上課形式 |
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作業繳交方式 |
延長作業繳交期限 |
考試形式 |
延後期末考試日期(時間) |
其他 |
由師生雙方議定 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
第1週 |
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從本徵值觀點看Maxwell Eq.光學各項異性與偏振 |
第2週 |
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從動量守恆觀點看介面反射譜、臨界角與複數介電質產生之相位與應用 |
第3週 |
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從Jones Matrix法分析平面波傳播與光迴路(波片…)問題、干涉與應用 |
第4週 |
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從ABCD矩陣法,分析高斯光束傳播與光學共振腔之本徵模與自在現問題 |
第5週 |
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雷射閾值 (線性光學雷射) |
第6週 |
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從群論觀點看實驗室座標系測量之介電、電光、光學非線性係數之張量關係 |
第7週 |
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從簡諧振子看介電係數建模(Drude Model)與修正, n&k反射光譜逆向分析 |
第8週 |
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諸相非相:從本徵態觀點看光致耦合效應 (polariton, polaron) |
第9週 |
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Schrodinger, Poisson Eq. 之本徵問題與有限差分法求解,自洽計算 |
第10週 |
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High electron mobility transistor & spontaneous polarization 過去/現在/未來 |
第11週 |
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低能隙共價鍵半導體之光學躍遷與吸收/輻射譜 |
第12週 |
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寬能隙離子性半導體位型模型與全譜光學輻射 |
第13週 |
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從Maxwell Eq.到非線性光學耦合方程與其微方(Matlab)求解 |
第14週 |
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基於動量守恆之量子芯片,糾纏光子源與應用 |
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