IGF



Proseminarium Fotoniki

Rok akademicki: 2021/2022
Semestr: letni

OPIS PRZEDMIOTU

PROSEMINARIUM FOTONIKI (B2+), USOS: 1103-4Fot25

https://usosweb.fuw.edu.pl/kontroler.php?_action=katalog2/przedmioty/pokazPrzedmiot&kod=1103-4Fot25

Proseminarium dotyczy współcześnie prowadzonych badań z zakresu fotoniki i składa się głównie z seminariów przygotowanych przez samych studentów.

Proseminarium odbywa się w środy 10.30-12:00 w sali B4.61 Pasteura 5

Kontakt z prowadzącymi:

Piotr Wróbel   - piotr.wrobel@igf.fuw.edu.pl tel. 32.022, pok. B4.22

Rafał Kotyński - rafalk@fuw.edu.pl               tel. 32.008, pok. B4.08

Zasady zaliczenia:

  • każdy student przygotowuje i wygłasza w semestrze po 2 seminaria na uzgodniony temat dotyczący optyki współczesnej
  • jedno z seminariów należy wygłosić w jęz. angielskim
  • na każde seminarium po polsku przeznaczonych będzie 45 min oraz 10min na dyskusję po jego zakończeniu, natomiast na każde seminarium po angielsku - po 15 minut
  • po wysłuchaniu seminarium odbywają się konsultacje związane z przygotowaniem następnych, doborem literatury itp.
  • tematy proseminarium będą się koncentrowały wokół plazmoniki (PW) oraz użycia szeroko rozumianych metod uczenia maszynowego w optyce (RK).

 

TERMINY PROSEMINARIÓW

16 III - konsultacje, przygotowanie

23 III - Michał Szuster, Super-rozdzielcza mikroskopia STED, STORM, SNOM (ang, PW)

30 III - Aleksandra Szymańska, Wytwarzenie nanostruktur plamzonicznych - fizyczne, optyczne i chemiczne metody wytwarzania nanostruktur  (ang. PW)

6 IV - Katarzyna Pietrusińska, Cloaking (ang. RK)

13 IV - Olga Kochanowska, Czujniki plazmoniczne - rodzaje czujników, zasada działania i zastosowania, (ang, PW)

20 IV - Michał Szuster, Problem rekonstrukcji fazy (wybrane algorytmy oraz Reweighted Amplitude Flow, ew. Gerchberga-Saxtona) (pol. RK)

27 IV - Aleksandra Szymańska (pol. RK)

11 V - Katarzyna Pietrusińska, Fotonika i plazmonika w fotowoltaice - zastosowania efektów plazmonicznych do poprawy wydajności ogniw słonecznych (pol, PW)

18 V - Olga Kochanowska, Obrazowanie multispektralne na podstawie pomiaru niepełnej informacji (compresive multispectral imaging) (pol, RK)

25 V - Sebastian Borówka, Plazmoniczne elementy optyczne - koncentratory, metasoczewki, falowody: zasada działania i zastosowania  (ang, PW)

1 VI - Sebastian Borówka, Atomy rydbergowskie i CS (do doprecyzowania) (pol, RK)

8 VI -

15 VI -

 

Tematy związane z metodami uczenia maszynowego oraz z CS (RK)

  • Compressive sensing (pol. teoria oszczędnego próbkowania  - teoria pozwalająca tworzyć metody pomiarowe oparte na niepełnym pomiarze pośrednim np. obrazu umożliwiające pełną rekonstrukcję wyniku pomiaru, gdy wiemy, że jest on kompresowalny)
  • Detekcja punktowa (single pixel imaging, SPI)
  • Obrazowanie multispektralne na podstawie pomiaru niepełnej informacji (compressive multispectral imaging)
  • Zastosowanie fuzji danych (data fusion) w obrazowaniu multispektralnym częściowo wykorzystującym SPI
  • Zastosowanie uczenia maszynowego w obrazowaniu obliczeniowym (np. w obrazowaniu multispektralnym lub w mikroskopii nadrozdzielczej)
  • Problem rekonstrukcj fazy (wybrane algorytmy np. Gerchberga-Saxtona oraz Reweighted Amplitude Flow)

 

 

Tematy archiwalne (też wchodzą w grę):

 

  • Wykorzystanie CS w obrazowaniu spektralnym i polarymetrycznym
  • Wykorzystanie CS w obrazowaniu trójwymiarowym
  • Wykorzystanie CS do obrazowania spoza bezpośredniego pola widzenia detektora (around-the-corner imaging)
  • Wykorzystanie CS do obrazowania przez ośrodki rozpraszające
  • Wykorzszystanie CS do uzyskania obrazowania nadrozdzielczego
  • Wykorzystanie CS w holografii
  • Matematyczne podstawy oszczędnego próbkowania
  • Wykorzystanie CS do pomiaru odległości, radar laserowy (ladar)
  • Wykorzystanie CS do rekonstrukcji obrazu na podstawie zbioru skanów – zastosowanie w mikroskopii skaningowej i rezonansie magnetycznym (MRI)
  • Właściwości i wykorzystanie transformat liniowych: a) Hadamarda, Fouriera, DCT; b) falkowe, szumkowe (ang. noislets)
  • Podstawy programowania liniowego – wykorazystanie do rekonstrukcji pomiaru
  • Przegląd narzędzi numerycznych do obliczeń CS (do rekonstrukcji sygnału)

 

Inne tematy

  • Własne propozycje, np. temat pracy licencjackiej / magisterskiej, o ile nie był przedstawiany wcześniej.
  • Cloaking
  • Slow light
  • Wiązki Airy (zakręcające)
  • Siatki podfalowe – metalowe, lub o wysokim kontraście
  • Absorbery elektromagnetyczne
  • Opis wybranej metody modelowania elektromagnetycznego wraz z jej (najlepiej wolnodostępną) implementacją

 

Tematy związane z plazmoniką (PW)

  • Plazmoniczne elementy optyczne - koncentratory, metasoczewki, falowody: zasada działania i zastosowania.
  • Filtry plazmoniczne - filtry generujące żywe kolory zależne od struktury oraz rodzaju metalu: zasada działania i zastosowania.
  • Fotonika i plazmonika w fotowoltaice - zastosowania efektów plazmonicznych do poprawy wydajności cienkowarstwowych ogniw słonecznych.
  • Czujniki plazmoniczne - rodzaje czujników, zasada działania i zastosowania.
  • Wytwarzanie nanostruktur plazmonicznych - fizyczne, optyczne i chemiczne metody wytwarzania nanostruktur.
  • Super-rozdzielcza mikroskopia -STED, STORM, SNOM itp.
  • Inne tematy związane z nanooptyką i plazmoniką - propozycje studentów

 

MATERIAŁY DO ZAJĘĆ
Zajęcia / Prowadzący Typ zajęć

Rafał Kotyński, Piotr Wróbel

Wykład

Rafał Kotyński

Materia

Dokumenty do zajęć:
proseminarium.pdf
Wykład