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Risorsa bibliografica facoltativa
Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2019/2020
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 052545 - PHOTONICS [I.C.]
  • 052544 - PHOTONICS [2]
Docente Valentini Gianluca
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato
Didattica innovativa L'insegnamento prevede  0.5  CFU erogati con Didattica Innovativa come segue:
  • Blended Learning & Flipped Classroom

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*AZZZZ052545 - PHOTONICS [I.C.]

Obiettivi dell'insegnamento


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 will be extensively treated.


Risultati di apprendimento attesi

- Knowledge and understanding – DD1

Students will learn and understand the physical processes at the heart of photonics devices and the technological characteristics of semiconductor lasers.

- Applying knowledge and understanding – DD2

Students will be able to transfer the physical concepts to applications requiring the generation and detection of optical radiation

- Making judgements – DD3

Students will gain the capability of modeling photonics devices and their behaviour in engineering systems.

- Learning skills – DD5

Students will develop the expertise to design photonics based applications and systems exploiting the knowledge acquired in the course.


Argomenti trattati

1. Introduction to Radiometry

Definition of radiometric quantities

Theorem of conservation of radiance

Lambertian sources

Radiance and irradiance of one optical image

Basic principles of photometry

 

2. 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

 

3. 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


Prerequisiti

Students are required to know the principles of Electromagnetism, Optics and Quantum mechanics. A solid mathematical background on calculus, ordinary and partial differential equations is required.


Modalità di valutazione

The assessment will be based on a written exam consisting of four questions. To pass the exam students are required to demonstrate the knowledge of the topics of course and the capibility to face problems dealing with generation and detection of light. Texts of previous examinations are available on the course website. An oral exam can be requested by students or teachers to complete the evaluation process.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaGianluca Valentini, Notes on Photonics
Note:

The notes of the teacher can be dowloaded from the BeeP website

Risorsa bibliografica facoltativaFrank L. Pedrotti, Leno M. Pedrotti, Leno S. Pedrotti, Introduction to Optics, Editore: Cambridge University Press
Risorsa bibliografica facoltativaRobert W. Boyd, Radiometry and the Detection of Optical radiation, Editore: John Wiley & Sons
Risorsa bibliografica facoltativaJohn Wilson, John Hawkes, Optoelectronics - an introduction, Editore: Prentice Hall
Risorsa bibliografica facoltativaGovind P. Agrawal, Fiber-optic communication systems (Chapter 4), Editore: John Wiley & Sons
Risorsa bibliografica facoltativaG. Wyszecki, W.S. Stiles, Color Science, Editore: John Wiley & Sons
Note:

Reference book

Risorsa bibliografica facoltativaDavid W. Greve, Field Effect Devices and Applications, Editore: Prentice Hall
Risorsa bibliografica facoltativaRodney Loudon, The Quantum Theory of Light, Editore: Oxford Science Publications

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
38:00
52:30
Esercitazione
12:00
22:30
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

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. 1.6.1 / 1.6.1
Area Servizi ICT
04/04/2020