ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΗ  ΟΠΤΙΚΗ (Integrated Optics)

Χειμερινό Εξάμηνο 2022-2023   (Fall Semester 2022-2023)

 

Καθηγητής/Professor:  ΗΛΙΑΣ Ν. ΓΛΥΤΣΗΣ (Elias N. Glytsis)

Τηλ/Tel. (30) 210-772-2479 (Γραφείο/Office  2.2.22)

E-mail:  eglytsis@central.ntua.gr

 

 

ΑΝΑΚΟΙΝΩΣΕΙΣ (Announcements)

1)   Τα μαθήματα αρχίζουν την Πέμπτη, 13/10/2022 στην Αίθουσα 009 των Ν. Κτιρίων ΣΗΜΜΥ (ΕΜΠ). (Classes are starting on Thursday October 13, 2022 in classroom 009)

2)   Η εβδομαδιαία διδασκαλία του μαθήματος θα γίνεται κάθε ΠΕΜΠΤΗ μεταξύ 13:45-16:30 στην Αίθουσα 009 των Ν. Κτιρίων ΣΗΜΜΥ.

 

ΓΕΝΙΚΕΣ  ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ  ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (General Course Information)

Πληροφορίες Μαθήματος - Course Information

Ύλη Μαθήματος - Course Outline

 

ΥΛΗ ΠΟΥ ΕΧΕΙ ΚΑΛΥΦΘΕΙ ΑΝΑ ΔΙΑΛΕΞΗ

‘Υλη ανά Διάλεξη  

 

ΒΙΒΛΙΑ  ΧΡΗΣΙΜΑ  ΓΙΑ  ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ (ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ) (Useful  Bibliography)

[Μερικά ίσως διαθέσιμα σε ηλεκτρονική μορφή στο Διαδίκτυο -- Some of the following books could be available in electronic form in the Internet]     

·        B. Buckman, "Guided Wave Photonics", Sauders College Publishing, 1992

·        R. Pollock, "Fundamentals of Optoelectronics", Irwin, Inc., 1995       

·        T. Tamir (editor) Guided-Wave Optoelectronics Springer-Verlag Series in Electronics and Photonics vol. 26

·        T. Tamir (editor), Integrated Optics, (vol. 7 of  Topics in Applied Physics) New York:  Springer-Verlag  1979 (2nd edition).

·        H.A. Haus, Waves and Fields in Optoelectronics, Prentice-Hall 1984.

·        L. Lee, Electromagnetic Principles of Integrated Optics, J. Wiley, 1986.

·        L. D. Hutcheson, Integrated Optical Circuits and Components, M. Dekker 1987.

·        R.G. Hunsperger I.O.: Theory and Technology, Springer-Verlag 1985.

·        H. Nishihara, M. Haruna, T. Suhara, Optical Integrated Circuits, McGraw-Hill 1989.

 

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ  ΓΙΑ  ΤΟ  ΒΙΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ  ΘΕΜΑ  ΤΟΥ  ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (Information About Bibliographical Project)

Πληροφορίες για το Βιβλιογραφικό Θέμα

IEEE Format for Citing Various Types of References

Προτεινόμενα Θέματα - Proposed Topics (Μπορείτε να επιλέξετε οποιαδήποτε θέμα της αρεσκείας σας, σχετικό βέβαια με το μάθημα, και εκτός αυτής της λίστας λίστας

You can select any topic you like as far as it is related to the class even if it is not in the proposed list)

Τελικά Επιλεγμένα Βιβλιογραφικά Θέματα & Πρόγραμμα Παρουσιάσεων  - Final List of Selected Topics & Presentation Schedule  (ανανεώθηκε 07/02/2023, revised 07/02/2023)

 

 

ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (Additional  Class  Notes)

Συμπληρωματικές Σημειώσεις Additional Notes*

Περιεχόμενο - Content

Τελευταία Ανανέωση – Last Revision

Ανακεφαλαίωση Αρχών Ηλεκτρομαγνητισμού – Review of Electromagnetics (LaTeX-pdf)

Review of Maxwell’s Equations, Constitutive Relations, Plane Wave Solutions, Isotropic/Anisotropic Media, Reflection and Transmission at a Planar Boundary, Total Internal Reflection, Electromagnetic Field Energy and Power, Goos-Hänchen Shift

11/10/2022

Εισαγωγικές Έννοιες Επιπέδων Διηλεκτρικών Κυματοδηγών (χειρόγραφες-σκαναρισμένες) – Introductory Notes on Slab Dielectric Waveguides (handwritten-scanned) 

Slab Waveguide Ray Approach, Graphical Solution, Full EM Analysis of a Slab Waveguide, TE and TM modes, Modes Classification, Cutoff Conditions ,Normalized Parameters/Diagram, Power Considerations in Slab Waveguides

Old notes

Διηλεκτρικοί Κυματοδηγοί (χειρόγραφες-σκαναρισμένες) – Dielectric Waveguides (handwritten-scanned)

Mode Orthogonality, Completeness, Multilayered and Graded Index Slab Waveguides, Channel Waveguides, Effective Index Method

Old notes

Επίπεδοι Διηλεκτρικοί Κυματοδηγοί – Slab Dielectric Waveguides (LaTeX-pdf)

Slab Waveguide Ray Approach, Graphical Solution, Full EM Analysis of a Slab Waveguide, TE and TM modes, Mode Classification, Cutoff Conditions, Normalized Parameters/Diagram, Power Considerations in Slab Waveguides. Multilayered Slab Waveguides (transfer matrix method), Finite-Difference Frequency Domain Method, Graded Index Slab Waveguide, Active and Lossy Waveguides, Leaky Modes, Methods for Determining Lossy, Leaky, and Active Modes.

19/11/2020

Θεωρία Συζευγμένων Ρυθμών (χειρόγραφες-σκαναρισμένες) – Coupled-Mode Theory (handwritten-scanned)

Coupled Mode Theory Basics, Directional Coupler Application, Supermode Analysis of Directional Coupler

Old notes

Κατασκευή Οπτικών Κυματοδηγών (χειρόγραφες-σκαναρισμένες) – Fabrication of Optical Waveguides (handwritten-scanned) 

Fabrication of Optical Waveguides, Dielectric, Semiconductor

Old notes

Κυλινδρικοί Κυματοδηγοί (χειρόγραφες-σκαναρισμένες) – Cylindrical Waveguides (handwritten-scanned)

Theory of Fiber Waveguides, Hybrid Modes, Weakly Guiding Condition, LP Modes, Cutoff Conditions

Old notes

Διασπορά σε Διηλεκτρικούς Κυματοδηγούς (χειρόγραφες-σκαναρισμένες) – Dispersion in Optical Waveguides (handwritten-scanned) 

Material Dispersion, Group Velocity Dispersion, Waveguide Dispersion, Optical Pulse Broadening

Old notes

Περιθλαστικά Φράγματα (χειρόγραφες-σκαναρισμένες) – Diffraction Gratings (handwritten-scanned)

Grating Types, Volume Gratings, Grating Theories, Grating Equation, Rigorous Coupled Wave Analysis, Bragg Condition, Two-Wave Coupled-Wave Theory, Grating Analysis Classifications Regions, Interdigitated Electrode Grating

Old notes

Kogelnik_Bell_System_Technical_Journal_1969

Coupled Wave Analysis of Thick Hologram Gratings

Published Paper

Gaylord-Moharam_Proc._IEEE_1985

Analysis and Applications of Optical Diffraction by Gratings

Published Paper

* Τυχόν λάθη στις σημειώσεις να αναφερθούν στον διδάσκοντα προς διόρθωση. (It would be greatly appreciated if possible errors are reported to the Prof. E. N. Glytsis )

 

 

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ  ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ  ΣΤΟ  ΜΑΘΗΜΑ (Powerpoint Presentations Used in Class)

Θέματα Παρουσιάσεων – Presentation Topics

Τελευταία Ανανέωση – Last Revision

Γενικές Πληροφορίες του ΜαθήματοςGeneral Course Information (mostly in Greek) 

10/10/2022

Εισαγωγή & Εξέλιξη Ολοκληρωμένης Οπτικής & Επισκόπηση Εφαρμογών – Introduction and Evolution of Integrated Optics - Applications

13/10/2022

Ανακεφαλαίωση Αρχών Ηλεκτρομαγνητισμού – Review of Electromagnetic Principles

19/10/2022

Επίπεδοι Διηλεκτρικοί Κυματοδηγοί – Slab Dielectric Waveguides

25/10/2022

Διηλεκτρικοί Κυματοδηγοί Καναλιού – Channel Dielectric Waveguides

22/11/2022

Ορθογωνιότητα ΡυθμώνMode Orthogonality

30/11/2022

Θεωρία Συζευγμένων Ρυθμών – Coupled-Mode Theory

30/11/2022

Μέθοδοι Κατασκευής Οπτικών Κυματοδηγών – Optical Waveguides Fabrication Techniques

06/12/2022

Βασική Θεωρία Κυλινδρικών Διηλεκτρικών Κυματοδηγών– Basic Theory of Optical Fiber Waveguides

06/12/2022

Διασπορά σε Διηλεκτρικούς Κυματοδηγούς – Dispersion in Dielectric Waveguides

07/12/2022

Περιθλαστικά Φράγματα (γενικά) – RCWA -  Diffraction Gratings (general) & RCWA

21/12/2022

Περιθλαστικά Φράγματα σε Κυματοδηγούς – Θεωρία Συζευγμένων Ρυθμών -  Diffraction Gratings in Waveguides & Coupled-mode Theory

16/01/2023

Συζεύκτες Ολοκληρωμένων Οπτικών Συστημάτων -  Integrated Optics Couplers

16/01/2023

Ηλεκτρο-οπτική & Ακουστο-οπτική Διαμόρφωση -  Electro-optic and Acousto-optic Modulation

18/01/2023

 

 

ΣΕΙΡΕΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ (Sample Problem Sets)

ΣΕΙΡΕΣ  ΑΣΚΗΣΕΩΝ

(Problem Sets)

ΛΥΣΕΙΣ  ΣΕΙΡΩΝ  ΑΣΚΗΣΕΩΝ

(Problem Set Solutions)

Πρώτη Σειρά – Problem Set 1

Λύσεις Πρώτης ΣειράςSolutions of Problem Set  1

Δεύτερη Σειρά – Problem Set 2          

Λύσεις Δεύτερης ΣειράςSolutions of Problem Set  2

Τρίτη Σειρά – Problem Set 3    

Λύσεις Τρίτης ΣειράςSolutions of Problem Set  3

Τέταρτη Σειρά – Problem Set 4                      

Λύσεις Τέταρτης ΣειράςSolutions of Problem Set  4

Πέμπτη ΣειράProblem Set 5            

Λύσεις Πέμπτης ΣειράςSolutions of Problem Set  5

 

 

ΧΡΗΣΙΜΑ  ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ (Useful  Links)

Συμβολικός Υπολογισμός Ολοκληρωμάτων με την MathematicaSymbolic Computations of Integrals with Mathematica

 

ΧΡΗΣΙΜΑ  ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ  (MATLAB & ΑΛΛΑ) (Useful Software)

Ιστοσελίδα MATLAB Matlab Webpage

 

 

 

 

Τελευταία Ενημέρωση (Last Update):  07-02-2023