FOTONICA
cod. 1006094

Anno accademico 2014/15
3° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Campi elettromagnetici (ING-INF/02)
Field
Attività formative affini o integrative
Tipologia attività formativa
Affine/Integrativa
42 ore
di attività frontali
6 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Lo studente che soddisfa gli obbiettivi del corso è capace di:
1. Conoscenza e comprensione
a. Identificare se per un certo problema è necessaria una descrizione in termini di ottica a raggi, onde scalari, onde elettromagnetiche o fotoni.
b. Descrivere il concetto di interferenza e calcolare le proprietà di diversi sistemi interferometrici.
c. Spiegare il concetto di polarizzazione, descrivere i diversi stati di polarizzazione delle luce e come questi possono essere generati e trasformati
d. Descrivere e calcolare la propagazione della luce in semplici guide d’onda ottiche in termini di modi, relazioni di dispersione e indice efficace.
e. Speiegare i concetti di diffrazione di Fraunhofer e Fresnel e calcolare i digrammi di diffrazione di diverse aperture.
f. Derivare le equazioni di Fresnel e descrivere come la luce si propaga all’interfaccia tra due materiali e attraverso film multistrato.
g. Descrivere l’interazione tra la luce e la materia e spiegare i principi base di un laser.
h. Speigare gli effetti non lienari nei materiali ottici e nelle guide d’onda e descrivere le loro applicazioni.
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione
a. Utilizzare un Analizzatore di Spettro Ottico (OSA).
b. Caratterizzare un fascio gaussiano in uscita da un laser.
c. Caratterizzare le proprietà di una fibra ottica.
d. Caratterizzare le proprietà di un LED.
e. Spiegare i fenomeni di diffrazione attraverso gli esperimenti.
f. Speigare ed utilizzare un lock-in amplifier.
g. Implementare i sottosistemi di un sistema di comunicazioni ottiche.
h. Pianificare, eseguire, documentare e valutare gli esperimenti.

Prerequisiti

nessuno

Contenuti dell'insegnamento

Il corso fornisce un’ampia introduzione sia all’ottica classica, che all’ottica moderna e alla fotonica. Lo scopo principale è che gli studenti acquisiscano la comprensione di cosa è la luce, come interagisce con la materia e come la luce è impiegata nell’information technology. L’attività di laboratorio ha lo scopo di introdurre lo studente ad alcuni selezionati, importanti fenomeni ottici e all’utilizzo in partica della strumentazione ottica necessaria per lo studio di questi fenomeni e la caratterizzazione dei sistemi ottici.

Programma esteso

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Bibliografia

B. E. A. Saleh and M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, second edition (Wiley, 2007). ISBN: 978-0-471-35832-9.

Metodi didattici

Lezioni ed esercitazioni di laboratorio. Le lezioni saranno svolte dal docente in aula, sia alla lavagna che con l’utilizzo di presentazioni multimediali. In classe saranno svolte delle esercitazioni in preparazione delle prove scritte. Circa 2 ore alla settimana saranno dedicate ad attività sperimentali in laboratorio.

Modalità verifica apprendimento

Valutazione delle relazioni e una prova scritta alla fine delle lezioni, oppure una prova orale.
L’esame scritto prevede risposte aperte.

Altre informazioni

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