Kursen behandlar principerna för nanooptik, det vill säga hur man styr ljus på skalor som är mindre än dess våglängd, och tar upp både teoretiska och experimentella utmaningar. Särskild tonvikt läggs på växelverkan mellan ljus och materia, till exempel stark koppling mellan ljus och materia.
Inledning (översikt, bakgrund, historik)
Fokusering av ljus I (grunder, spektrum för plana vågor)
Fokusering av ljus II (fullständig vektorteori för fokus, gaussiska strålar)
Konfokalmikroskopi, punktspridningsfunktion, fokusering, fjärrfält,
Superupplösning: stimulerad emissionsutarmning, strukturerad belysning, icke-linjär strukturerad belysning
Optisk närfältsmikroskopi
Grunderna i detektering av enskilda emittorer I (grunder, kvantemittorer)
Grunderna i detektering av enskilda emittorer II (mätmetoder, fotonstatistik, oskiljbara fotoner)
Plasmoner I (volym- och ytplasmoner)
Plasmoner II (ytplasmoner, excitation och 2D-optik)
Plasmoner III (tråd- och partikelplasmoner)
Antenner för ljus I (motivering, RF-antenner, grunder för antenner för ljus)
Ljusemission i nanomiljöer I (spontan emission i inhomogena miljöer, tillståndstäthet, Greens funktion)
Ljusemission i nanomiljöer II (superemitter, reciprocitet, Greffets formalism)
Fotonskristaller, metamaterial, metaytor I
Fotonskristaller, metamaterial, metaytor II
Teori om kopplade moder I (mekanisk modell, stark koppling)
Teori om kopplade moder II (Jaynes-Cummings-modellen, Tavis-Cummings-modellen)
Teori om kopplade moder III (icke-hermitisk dynamik och exceptionella punkter)
Optiska krafter I (Maxwells spänningstensor, ljustryck, optiska pincetter)
Optiska krafter II (plasmoniska nanomotorer, mikrodroner)
Särskilda ämnen I
Särskilda ämnen II
Studenterna kommer att vara rustade att ta plats i forskningens framkant inom nanooptik och kommer att kunna läsa, förstå och bedöma nyutgiven litteratur inom området.
Elektrodynamik, grundläggande kvantteori
Principles of Nano-Optics, 3:e upplagan. Cambridge University Press, 2025
föreläsningar och hemuppgiftsblad som studenterna ska diskutera och presentera under övningslektionerna.
Studieutdrag