Il corso e' erogato in lingua Inglese.

Questo insegnamento fornisce conoscenze approfondite nel settore dell'ottica coerente (fotonica). Questa branca dell’ottica descrive le peculiarità della luce laser e sta alla base di realizzazioni tecnologiche quali le reti di comunicazione in fibra ottica (banda larga), i sensori ottici di deformazione, inquinamento o quelli impiegati in indagini biologiche. In particolare, vengono presentati i metodi impiegati per lo studio della propagazione di campi ottici sia in spazio libero, sia in guide d'onda dielettriche. Vengono quindi descritti una serie di componenti, fondamentali nelle applicazioni delle tecnologie ottiche, illustrandone il funzionamento e indicando i metodi di progetto.
Inoltre, viene affrontato uno degli aspetti fondamentali della compatibilità elettromagnetica (EMC) per il progetto di circuiti elettronici ad alta velocità, quello della integrità di segnale in strutture per il trasporto contemporaneo di molti segnali; la corretta e quantitativa conoscenza di questi fenomeni è di grande rilevanza in una moltitudine di ambiti progettuali, trattati in altri insegnamenti.

Conoscenza e comprensione dei concetti relativi alla propagazione ottica in spazio libero, nelle strutture stratificate, nei dielettrici anisotropi e nelle guide dielettriche.
Capacità di analizzare e progettare semplici componenti appartenenti agli ambiti sopraelencati.
Conoscenza di aspetti della compatibilità elettromagnetica relativi all'integrità di segnale.
Capacità di valutare gli effetti dell'interferenza nel progetto di strutture di trasporto multiplo dell'informazione.

• Teoria elettromagnetica di base
• Onde piane
• Teoria delle linee di trasmissione
• Caratteristiche generali della propagazione guidata.

Ottica in spazio libero (ottica geometrica, fasci gaussiani, lenti e specchi, componenti ottici diffrattivi) (1 CFU)
Analisi e progetto di strutture dielettriche stratificate (trattamenti antiriflesso, strutture periodiche e specchi di Bragg) (1 CFU)
Risonatori ottici, interferometri di Fabry Perot e Mach-Zehnder (1 CFU)
Ottica dei cristalli e interazione con campi esterni (onde piane nei cristalli, effetto elettroottico, acustoottico, cristalli liquidi) (1 CFU)
Ottica guidata (guide ottiche planari, fibre ottiche, teoria dell'accoppiamento modale, accoppiatori direzionali) (2 CFU)
Compatibiltà elettromagnetica per elettronica ad alta velocità. Integrità di segnale, linee di trasmissione multiconduttore, diafonia. (2 CFU)

Le esercitazioni sono integrate con le lezioni. Sono anche previste una/due esercitazioni di laboratorio riguardanti la propagazione di fasci ottici e i fenomeni di diffrazione. Durante il corso verranno assegnati dei progetti da svolgere a casa, che richiedono lo sviluppo di semplici programmi Matlab/Octave.

Dispense fornite dal docente tramite il portale della didattica.
Per approfondimenti sono consigliati:
B. Saleh, M. Teich,"Elements of Photonics", Wiley 1991
K.Iizuka, "Engineering optics", Springer 1987

Esame orale sugli argomenti presentati nel corso delle lezioni. Agli studenti verra’ chiesto di lanciare i programmi sviluppati durante il corso e di discuterne i risultati, alla luce della teoria appresa.