VVZ API is not affiliated with ETH Zurich. Data might be outdated or incorrect. Please view the official ETHZ Vorlesungsverzeichnis for binding information.

227-0663-00L 6 Credits DR , MSC D-HEST , D-MAVT , D-PHYS , D-MATH , D-ITET , D-MATL , D-BSSE

You're viewing possible stale or outdated data. Please check the latest semester for more up-to-date information.

Nano-Optics

Lecturers & Examiners: Prof. Dr. Lukas Novotny, Prof. Dr. Martin Frimmer

VVZ CR n/a

Last Updated: 2026-06-01 11:33:04

Abstract

Nano-Optics is the study of light-matter interaction at the sub-wavelength scale. It is a flourishing field of fundamental and applied research enabled by the rapid advance of nanotechnology. Nano-optics embraces topics such as structured light fields, optical antennas, optical trapping and manipulation, and high/super-resolution imaging and spectroscopy.

Objective

The goal is to understand the fundamental concepts governing light localization and light-matter interactions on the sub-wavelength scale.

Content

We start with the angular spectrum representation of fields to understand the classical resolution limit. We continue with the theory of strongly focused light, the point spread function, and resolution criteria of conventional microscopy, before turning to super-resolution techniques, based on near- and far-fields. We introduce the local density of states and approaches to control spontaneous emission rates in inhomogeneous environments, including optical antennas. Then, we touch upon optical forces and their applications in optical tweezers. Finally, we discuss recent advances regarding optoelectronics with 2D materials

Resources

Literature

Novotny and Hecht, Principles of Nano-Optics, Cambridge University Press

General Information

Language: English
Levels: DR , MSC
Frequency: Yearly recurring

Examination

Type: graded semester performance

Final grade will be based on homework assignments, a small research project, and a final exam.

Course Components

Type	Title	Time & Place	Hours
lecture	Nano-Optics	Fri 10:15-12:00 (ETZ E 8)	2 h weekly
exercise	Nano-Optics	Fri 12:15-14:00 (ETZ E 9)	2 h weekly

Offered In

Biomedical Engineering Master (Es können nur Kurse angerechnet werden, die unter der Kategorie "GESS – Wissenschaft im Kontext (SiP)" aufgeführt werden. Siehe Reiter "Angeboten in" in der Kursübersicht. Für mehr Information, siehe )
- Vertiefungsfächer
  - Bioelectronics
    - Wahlfächer der Vertiefung (Diese Fächer sind für die Vertiefung in Bioelectronics besonders empfohlen. Bei abweichender Fächerwahl konsultieren Sie bitte den Track Adviser.)
  - Biomechanics
    - Wahlfächer der Vertiefung (Diese Fächer sind für die Vertiefung in Biomechanics besonders empfohlen. Bei abweichender Fächerwahl konsultieren Sie bitte den Track Adviser.)
Rechnergestützte Wissenschaften Master
- Wahlfächer (Von den angebotenen Wahlfächern müssen mindestens zwei Lerneinheiten erfolgreich abgeschlossen werden.)
Biotechnologie Master
- Wahlfächer (Open list - other courses (ETH or UNIBAS) may be taken as electives upon approval of the mentor.)
Mikro- und Nanosysteme Master
- Kernfächer
  - Wählbare Kernfächer
Elektrotechnik und Informationstechnologie Master
- Master-Studium (Studienreglement 2018)
  - Vertiefung: Electronics and Photonics (The core courses and specialization courses below are a selection for students who wish to specialize in the area of "Electronics and Photonics", see . The individual study plan is subject to the tutor's approval.)
    - Kernfächer (These core courses are particularly recommended for the field of "Electronics and Photonics". You may choose core courses form other fields in agreement with your tutor. A minimum of 24 credits must be obtained from core courses during the MSc EEIT.)
      - Advanced Core Courses
Physik Master
- Wahlfächer
  - Allgemeine Wahlfächer (Den Studierenden steht das gesamte Lehrangebot der ETH Zürich zur individuellen Auswahl offen - mit folgenden Einschränkungen: Lehrveranstaltungen aus den ersten beiden Studienjahren eines Bachelor-Curriculums der ETH Zürich sowie Lehrveranstaltungen aus GESS "Wissenschaft im Kontext" sind nicht als allgemeines Wahlfach anrechenbar. Die Dozierenden folgender Lehrveranstaltungen empfehlen sie ausdrücklich den Studierenden der Physik. (Für die Lehrveranstaltungen in dieser Liste können Sie die Kategorie "Allgemeine Wahlfächer" direkt in myStudies zuordnen. Für die Kategoriezuordnung anderer zugelassener Lehrveranstaltungen lassen Sie bei der Prüfungsanmeldung "keine Kategorie" ausgewählt und wenden Sie sich nach dem Verfügen des Prüfungsresultates an das Studiensekretariat ( ).))
Doktorat Materialwissenschaft (Weitere Informationen unter: )
- Vertiefung Fachwissen
  - Science & Technology of the Small (MaP Doctoral School)
Quantum Engineering Master
- Wahlfächer (This is a selection of courses particularly suitable for the MSc QE. In agreement with the tutor, students may choose other courses from the ETH course catalogue.)