Optoelektronik, 6 hp (TFYA38)

Optoelectronics, 6 credits

Huvudområde

Elektroteknik Teknisk fysik Fysik

Nivå

Avancerad nivå

Kurstyp

Programkurs

Examinator

Wei-Xin Ni

Studierektor eller motsvarande

Magnus Johansson

Tillgänglig för utbytesstudenter

Ja
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort VOF
6MBME Biomedical Engineering, masterprogram 2 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram 2 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram (Experimentell fysik) 2 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6MMSN Materials Science and Nanotechnology, masterprogram 2 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6KFYN Fysik och nanovetenskap, kandidatprogram 6 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CIEN Civilingenjör i elektronikdesign 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Material- och nanofysik) 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Material- och nanofysik) 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Material- och nanofysik) 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Material- och nanofysik) 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Material- och nanofysik) 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Material- och nanofysik) 8 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
6MFYS Fysik och nanovetenskap, masterprogram (Teoretisk fysik) 2 (VT 2018) 2 3 Engelska Linköping v
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig

Huvudområde

Elektroteknik, Teknisk fysik, Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Biomedical Engineering, masterprogram
  • Fysik och nanovetenskap, masterprogram
  • Materials Science and Nanotechnology, masterprogram
  • Fysik och nanovetenskap, kandidatprogram
  • Civilingenjör i elektronikdesign
  • Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell
  • Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik

Förkunskapskrav

OBS! Tillträdeskrav för icke programstudenter omfattar vanligen också tillträdeskrav för programmet och ev. tröskelkrav för progression inom programmet, eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Halvledarteknik

Lärandemål

Det övergripande målet med kursen är att ge grundläggande kunskaper om optoelektroniska komponenter och fiberoptik för att kunna förstå dagens och morgondagens teknologier för applikation inom optisk kommunikation, sensor- och bild-teknik, samt energiomvandling - som nyligen fått ett förnyat intresse på grund av globala krav på energibesparing och energiproduktion.. Efter avslutad kurs skall studenten:

  • Känna till fysikaliska processer för optoelektroniska övergångar, och kunna använda grundläggande optoelektroniska samband mellan optiska materialegenskaper och komponenter inom optoelektronik.
  • Kunna definiera principen för funktionen hos de viktigaste halvledande optoelektroniska komponenterna
  • Förklara och kunna använda ekvationerna vilka bestämmer huvudsakliga egenskaper för optoelektroniska komponenter och fibeoptik.
  • Kunna tillämpa kunskapen om olika optoelektroniska komponenter för att lösa problem främst inom fysik och teknikområdet.
  • Kunna analysera funktionssättet hos olika fotoniska komponenter i syfte att välja lämpliga typer för givna applikationer.
  • Förstå relationerna mellan komponentdesign, funktionssätt, genskaper, komponentens totala effektivitet och signal överföring.
  • Kunna beräkna parameterar och designa enkla system för optiska kommunikation eller energiomvandling.

Kursinnehåll

  • Grundläggande fysik
    • Elektromagnetisk vågfysik, optik, Maxwells och Fresenels ekvationer
    • Kvantmekanik och halvledarfysik, Einsteins relationer
  • Elektron-foton processer
    • Carrier radiative recombination and light-emitting-devices (LED)
    • Stimulerade processer, lasringsmekanismer, och moder
    • Halvledarlasern
  • Foton-elektron processer
    • Fotokonduktivitet och detektorer
    • Bildsensorer
    • Fotovoltaisk effekt och solceller
  • Foton-foton processer
    • Elektromagnetisk vågrörelse, vågledare och fiberoptik
    • Optisk polarisation och modulation
    • Optiska kommunikationssystem
    • Fotoniska kristaller and lågdimensionella material för optoelektriska tillämpningar
  • Kompletterande och framtida teknologier
    • Organisk och molekylär optoelektronik
    • Terahertz-fotonik
    • Display-teknologi
    • Effekt från nanoteknologi – nytt tänk, material och andra perspektiv

Undervisnings- och arbetsformer

Undervisningen sker i form av föreläsningar (varav en del gästföreläsningar), lektioner med räkneövningar samt laborationer. Dessutom ingår inlämningsuppgifter.

Examination

TEN2En skriftlig tentamenU, 3, 4, 54 hp
LAB2En laborationskursU, G1 hp
UPG1HemuppgifterU, G1 hp
KTR1Frivillig testU, G0 hp
Tentamen testar studentens förmåga att lösa numeriska problem och utföra beräkningar för design av komponenter.
Laborationskursen tränar studentens praktiska förmåga att testa optoelektroniska komponenter

Betygsskala

Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5

Övrig information

Om undervisningsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt".

  • Observera att även om undervisningsspråk är svenska kan delar av kursen ges på engelska.
  • Om undervisningsspråk är Svenska/Engelska kan kursen i sin helhet ges på engelska vid behov.
  • Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. 

Övrigt

Kursen bedrivs på ett sådant sätt att både mäns och kvinnors erfarenhet och kunskaper synliggörs och utvecklas.

Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. 

Institution

Institutionen för fysik, kemi och biologi

Studierektor eller motsvarande

Magnus Johansson

Examinator

Wei-Xin Ni

Undervisningstid

Preliminär schemalagd tid: 48 h
Rekommenderad självstudietid: 112 h

Kurslitteratur

S.O. Kasap: "Optoelectronics and Photonics",ISBN 0-201-61087-6; 2001, Prentice-Hall, Inc., New Jersey. Alternativ: P. Bhattacharya: "Semiconductor Optoelectronic Devices" (Prentice Hall) Laborationshandledningar (2 st) kan laddas ner från kursens hemsida.
S.O. Kasap: "Optoelectronics and Photonics",ISBN 0-201-61087-6; 2001, Prentice-Hall, Inc., New Jersey. Alternativ: P. Bhattacharya: "Semiconductor Optoelectronic Devices" (Prentice Hall) Laborationshandledningar (2 st) kan laddas ner från kursens hemsida.
TEN2 En skriftlig tentamen U, 3, 4, 5 4 hp
LAB2 En laborationskurs U, G 1 hp
UPG1 Hemuppgifter U, G 1 hp
KTR1 Frivillig test U, G 0 hp
Tentamen testar studentens förmåga att lösa numeriska problem och utföra beräkningar för design av komponenter.
Laborationskursen tränar studentens praktiska förmåga att testa optoelektroniska komponenter

Denna flik innehåller det material som är publikt i Lisam. Den information som publiceras här är inte juridiskt bindande, sådant material hittar du under övriga flikar på denna sida. Det finns inga filer att visa.

Sidansvarig: Studieinformation, bilda@uf.liu.se