Proseminarium Fotoniki
Academic year: 2024/2025
Semester: summer
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 czwartki 10.15-12:00 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. 32.020, pok. B4.20
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
27 II - spotkanie organizacyjne
6 III - propozycja tematów
13 III - wybór tematów i terminów, konsultacje
20 III - Superresolution (Bartosz Kasza, 15min)
27 III - Zastosowania sieci neuronowych w fotonice (Magdalena Cwojdzińska, 45min),
3 IV - Obrazowanie obliczeniowe (Bartosz Kasza, 45min)
17 IV - Plasmonic optical componetns (Magdalena Cwojdzińska, 15min), Plasmonic filters (Jan Nowosielski, 15 min)
8 V - Głębokie dyfrakcyjne sieci neuronowe (Jan Nowosielski, 45min)
15 V -Algorytmy rekonstrukcji fazy (Bartosz Niewelt, 45 min)
22 V - Strong and ultrastrong light-matter interaction (Bartosz Niewelt, 15 min)
29 V -
Tematy związane z metodami uczenia maszynowego oraz z CS (RK)
1. Zastosowania sieci neuronowych w fotonice
2. Dyfrakcyjne głębokie sieci neuronowe
3. Teoria oszczędnego próbkowania (compressed sensing) i jej zastosowania w fotonice
4. Obrazowanie obliczeniowe
5. Obrazowanie obiektów spoza bezpośredniego pola widzenia detektora
6. Algorytmy rekonstrukcji fazy
7. Holografia cyfrowa
8. Lidary obrazujące wykorzystujące detektory pojedynczych fotonów
Przykładowa literatura do zorientowania się w temacie i przygotowania się znajduje się na dysku google:
Literatura
Tematy związane z plazmoniką (PW)
- Plasmonic nanosensors
https://www.nature.com/articles/s41565-021-01045-5
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7745836 - Nanoplasmonic optical devices
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6463/ab77db/pdf
https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/nanoph-2021-0719/html - Plasmonic-based structural color printing
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adpr.202100009
https://nanoconvergencejournal.springeropen.com/articles/10.1186/s40580-017-0133-y
https://www.nature.com/articles/srep11045 - Strong and ultrastrong light-matter interaction
- https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsphotonics.7b00674
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.1c02204
https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/nanoph-2018-0067/html?lang=en&srsltid=AfmBOoq468zpt8M42MEApgw_PuiIzNt1h4ghAxoxbwpSPI5P8tDjDiOQ
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/tc/c8tc05054f - Nanophotonics for sustainable energy
https://www.degruyter.com/journal/key/nanoph/5/1/html
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702113003003
https://pubs.acs.org/page/aelccp/vi/plasmon.html?ref=vi_collection#catalysis - Superresolution imaging
https://www.photometrics.com/learn/super-resolution-microscopy
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fchem.2021.746900/full - Nanofabrication techniques of sub-10nm photnic strucutres
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202102756
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2631-7990/ac087c
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)
- Pushbroom hyperspectral imaging
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9454354
https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=optcon-1-2-427
https://www.spiedigitallibrary.org/conference-proceedings-of-spie/11852/1185258/Design-of-a-hyperspectral-imager-using-COTS-optics-for-small/10.1117/12.2599937.full?SSO=1
https://repository.kaust.edu.sa/handle/10754/625872
https://repository.kaust.edu.sa/handle/10754/625872
https://www.nature.com/articles/s41598-017-04501-2
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2665927121000034
Time-of-flight imaging
https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-25-25-31096
https://link.springer.com/content/pdf/10.1038/s41598-021-89324-y.pdf
https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3152155
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1120179715010492
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1120179715010492
Non-line-of-sight imaging
https://www.nature.com/articles/s42254-020-0174-8
https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2024468118
https://www.nowpublishers.com/article/OpenAccessDownload/SIP-2021-0019
https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/3269977
Imaging through scattering media
https://www.nature.com/articles/s41467-020-18346-3
https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-27-4-4590
https://openaccess.thecvf.com/content_CVPR_2020/html/Bijelic_Seeing_Through_Fog_Without_Seeing_Fog_Deep_Multimodal_Sensor_Fusion_CVPR_2020_paper.html
https://openaccess.thecvf.com/content_CVPR_2020/html/Bijelic_Seeing_Through_Fog_Without_Seeing_Fog_Deep_Multimodal_Sensor_Fusion_CVPR_2020_paper.html
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030402622015686
https://www.nature.com/articles/s41467-022-31669-7
Real-time 3D reconstruction from single-photon lidar
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12943-7
https://www.nature.com/articles/s41598-021-90587-8
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9127841
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8776646
Computational ghost imaging and single-pixel imaging
https://opg.optica.org/abstract.cfm?uri=oe-26-3-2427
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143816620301809
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030401817311628
https://www.nature.com/articles/s41598-020-68401-8
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
Lectures / Leader | Lecture type | ||||
---|---|---|---|---|---|
Proseminarium II Rafał Kotyński, Piotr Wróbel
| Lecture | ||||
Proseminarium wstępne Rafał Kotyński
| Lecture |