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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2015/2016
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 096030 - PHOTONICS I [I.C.]
Docente Nisoli Mauro , Valentini Gianluca
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Corso Integrato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - MI (486) ENGINEERING PHYSICS - INGEGNERIA FISICA*AZZZZ096030 - PHOTONICS I [I.C.]

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Photonics I (A.A. 2014-2015)




The course is intended to provide students with the fundamentals to understand the emission and the detection of optical radiation. The physical principles of light matter interaction and their applications in the most important photonic devices with be extensively treated.



1. Photophysics of semiconductors

Elements of quantum mechanics.

Light-matter interaction: semiclassical theory.

Interaction of an electromagnetic field with a semiconductor.

Time-dependent perturbation theory.

Density matrix formalism.

Bulk semiconductors and Quantum Wells: density of states, selection rules, absorption and gain coefficients.


2. Semiconductor Lasers

Quantum Well Lasers

Distributed Feedback Lasers (DFB)

Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL)


3. Incoherent emitters and displays

Introduction to photometry.

Inorganic and organic Light Emitting Diodes (LED).

Liquid crystals: physical and optical properties.

Liquid crystal displays.


4. Introduction to Radiometry

Definition of radiometric quantities

Theorem of conservation of radiance

Lambertian sources

Radiance and irradiance of one optical image


5. Radiation detectors

Thermal detectors

Junction detectors (p-n and p-i-n photodiode, avalanche photodiode)

Photoconductive detectors

Charged-Coupled Devices (CCD) and CMOS

Noise in detectors


6. Introduction to quantum optics

Quantization of a single-mode field

Single mode quantum optics:

- the number states and the coherent states

Vacuum fluctuations and zero-point energy:

- the Casimir effect



The assessment will be based on a written test and on an oral exam upon request by the students.


Note Sulla Modalità di valutazione


The assessment will be based on two written tests and on an oral exam at the end of the course upon request by the students.


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
laboratorio informatico
laboratorio sperimentale
laboratorio di progetto

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Inglese
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
Disponibilità di supporto didattico in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT