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 Boman

Tillgänglig för utbytesstudenter

Ja
Kursen ges för Termin Period Block Språk Ort VOF
6CIEN Civilingenjör i elektronikdesign 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYY Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik (Fotonik och kvantteknologi) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping o
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, kinesiska (Fotonik och kvantteknologi) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping o
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, franska (Fotonik och kvantteknologi) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping o
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, tyska (Fotonik och kvantteknologi) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping o
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, spanska (Fotonik och kvantteknologi) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping o
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Teknisk fysik - material- och nanofysik) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6CYYI Civilingenjör i teknisk fysik och elektroteknik - internationell, japanska (Fotonik och kvantteknologi) 8 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping o
6KFYN Fysik och nanovetenskap, kandidatprogram 6 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
6MMNQ Materialfysik för nano- och kvantteknologi, masterprogram 2 (VT 2022) 1 3 Engelska Linköping v
VOF = Valbar / Obligatorisk / Frivillig

Huvudområde

Elektroteknik, Teknisk fysik, Fysik

Utbildningsnivå

Avancerad nivå

Fördjupningsnivå

A1X

Kursen ges för

  • Civilingenjörsprogram i elektronikdesign
  • Civilingenjörsprogram i teknisk fysik och elektroteknik
  • Civilingenjörsprogram i teknisk fysik och elektroteknik - internationell
  • Kandidatprogram i fysik och nanovetenskap
  • Masterprogram i materialfysik för nano- och kvantteknologi

Rekommenderade förkunskaper

Grundläggande kunskaper i modern fysik eller nanoteknologi.

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

KTR1Frivillig testU, G0 hp
UPG1HemuppgifterU, G1 hp
LAB2En laborationskursU, G1 hp
TEN2En skriftlig tentamenU, 3, 4, 54 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 undervisnings- och examinationsspråk

Undervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:

  • Om undervisningsspråk är ”Svenska” kan kursen ges i sin helhet på svenska eller delvis på engelska. Examinationsspråk är svenska, men delar av examinationen kan ske på engelska. 
  • Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. Examinationsspråk är engelska.
  • Om undervisningsspråk är ”Svenska/Engelska” ges kursen i sin helhet på engelska om studenter utan tidigare kunskap i svenska språket deltar. Examinationsspråk följer undervisningsspråk. 

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. 

Om det föreligger synnerliga skäl får rektor i särskilt beslut ange förutsättningarna för, och delegera rätten att besluta om, tillfälliga avsteg från denna kursplan. 

Institution

Institutionen för fysik, kemi och biologi

Studierektor eller motsvarande

Magnus Boman

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.
KTR1 Frivillig test U, G 0 hp
UPG1 Hemuppgifter U, G 1 hp
LAB2 En laborationskurs U, G 1 hp
TEN2 En skriftlig tentamen U, 3, 4, 5 4 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: Infocenter, infocenter@liu.se