FICHA DE FOTÓNICA DE 4º DEL GRADO EN FÍSICA para el curso 2015-2016

Objetivos de la asignatura

Comprender y manejar los fenómenos asociados con la anisotropía y la polarización: birrefringencia, dicroismo, etc.

Entender algunos procesos y dispositivos implicados en la emisión, propagación y detección de la luz.

Breve descripción de contenidos

Estudio de la propagación de la luz en la materia, especialmente de fenómenos asociados a la polarización en medios con anisotropías naturales o inducidas. Estudio de la propagación de la luz en dispositivos fotónicos: fibras y guías de onda. Introducción a fenómenos ópticos no lineales. Propiedades de la radiación asociadas al tipo de emisores. Introducción al láser. Detectores de radiación.

Conocimientos previos necesarios

Es aconsejable haber cursado la asignatura de Óptica, Electromagnetismo II y el Laboratorio de Física III.

Programa de la asignatura

Introducción.

Propagación e interacción de la luz en medios materiales: - Medios isótropos (dieléctricos, metales, mezclas) - Medios anisótropos. Birrefringencia y dicroísmo. Aplicaciones

(láminas desfasadoras y polarizadores). - Medios ópticamente activos. - Anisotropías inducidas: Efecto Faraday. Fotoelasticidad. Efecto

Pockels. - Efectos de óptica no lineal: Efecto Kerr óptico. Biestabilidad óptica.

Guías de onda y fibras ópticas: Modos, velocidad de propagación, dispersión, atenuación.

Emisores y propiedades de la radiación: - Emisión espontánea y estimulada. - Perfil de línea espectral. - Tipos de fuentes de luz. - Estadística de fotones en tipos de radiación láser, térmica, cuántica. - El láser: Ecuaciones de balance, ganancia, umbral, resonadores, tipos de láseres.

Fotodetectores: Tipos y características.

Bibliografía

Por orden alfabético:

- J. M. Cabrera, F. J. López y F. Agulló. Óptica Electromagnética, Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington 1993. - J. M. Cabrera, F. Agulló y F. J. López, Óptica Electromagnética Vol. II: Materiales y Aplicaciones, Addison Wesley/Universidad Autónoma de Madrid 2000. - M.L. Calvo (Coord.), Óptica Avanzada, Ed. Ariel Ciencia, Barcelona 2002. - G. R. Fowles, Introduction to Modern Optics, Dover, New York 1989. - M. Fox, Quantum Optics. An Introduction, Oxford Univ. Press 2006. - F. G. Smith, T. A. King and D. Wilkins, Optics and Photonics. An Introduction, Wiley 2007. - B. E. A. Saleh and M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons 2007. - A. Yariv and P. Yeh, Optical waves in Crystals, John Wiley 1984.

Recursos en internet

Campus virtual

Metodología

Se desarrollarán las siguientes actividades formativas: - Clases de teoría, donde se presentarán y comentarán los contenidos, ilustrados con ejemplos y aplicaciones. En las clases se utilizarán, a discreción del profesor, la pizarra, proyecciones con ordenador o transparencias, simulaciones por ordenador, etc. - Clases prácticas, en las que se resolverán problemas y se podrán realizar también experiencias de cátedra, discusiones dirigidas, exposiciones de trabajos, experimentos caseros,etc. - Clases de laboratorio: Realización de experimentos en el laboratorio donde se observarán diversos fenómenos y se medirán distintas magnitudes, todo ello relacionado con el contenido de la materia (medios anisótropos, láminas de fase y polarizadores, detectores, fibras ópticas, láseres, etc.). Estas clases tendrán lugar en el Laboratorio de Óptica 205.A (planta sótano, ala este) y los experimentos se discutirán en grupo.

Evaluación

Realización de exámenes Peso: 75%

Se realizarán un examen parcial voluntario (en horario de clase) y un examen final obligatorio.

1.- Examen parcial voluntario que versará sobre los contenidos explicados hasta esa fecha. Podrá ser liberatorio si la calificación (Exp) es igual o superior a 7 (en una escala de 0 a 10). 2.- Examen final que constará de dos partes Ex1 y Ex2. La parte Ex2 deberán realizarla todos los alumnos. La parte Ex1 es voluntaria para los liberados por el parcial Exp y obligatoria para el resto.

La nota final de examen (Ex) será:

- Para los que obtuvieron Exp mayor o igual que 7: la máxima entre (Exp + Ex2)/2 y (Ex1+Ex2)/2.

- Para los demás: (Ex1+Ex2)/2.

Todo ello es suponiendo que el examen parcial incluye la mitad de la asignatura. Si no fuera así, la media a considerar sería ponderada.

Otras actividades de evaluación Peso: 25%

En este apartado se valorarán las siguientes actividades, siempre con carácter voluntario:

- La realización del examen parcial.

- Entrega de problemas, ejercicios y trabajos, individuales o en grupo, que podrán realizarse o ser resueltos durante las clases. - Prácticas de laboratorio. Se realizarán dos prácticas de laboratorio al final del cuatrimestre que se realizarán y discutirán en grupos.

Calificación final

La calificación final C será la máxima entre: - La nota del examen final, Ex (en una escala de 0 a 10). - La obtenida aplicando los porcentajes anteriores a las diferentes partes evaluadas, es decir, C = 0.75 Ex + 0.25 A, siendo A (en una escala de 0 a 10) la nota de las actividades complementarias. Sólo se podrán aplicar los porcentajes anteriores cuando la nota Ex sea igual o superior a 4.5 Para superar la asignatura será necesario obtener una puntuación C mayor o igual a 5.

La calificación de la convocatoria extraordinaria de septiembre se obtendrá siguiendo el mismo procedimiento de evaluación.