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1. Real Casa dell'Annunziata - Via Roma, 29 - 81031 Aversa (CE) - Tel. +39 81 5044035 / 5880 - Telefax 5037370
Denominazione dell’insegnamento: Optoelettronica e Sensoristica
Corso di Laurea o di Laurea Magistrale : Ingegneria Elettronica
SSD: ING-INF/01 Numero C.F.U.: 9
Titolari: Luigi Zeni
Obiettivi del
corso
Fornire gli elementi base per la progettazione e l'analisi di circuiti optoelettronici in guida dielettrica planare e fibra ottica, con particolare
enfasi alle applicazioni alla trasmissione delle informazioni, alla conversione diretta dell'energia e alla implementazione di sensori di
grandezze chimiche e fisiche
Programma
del corso
Principi di ottica: Spettro elettromagnetico - Equazioni di Maxwell - Ottica geometrica - Riflessione e rifrazione – Diffrazione – Ottica
parassiale – Dualismo onda-particella - Equazione di Schrödinger - Formalismo ABCD - Matrici di Jones - Propagazione nei mezzi
anisotropi – Polarizzatori – Reticoli di diffrazione - Reticoli di Bragg – Monocromatori – Interferometria - Interferometro di Michelson -
Interferometro Fabry-Perot - Interferometro Mach-Zehnder - Fasci gaussiani – Risonatori ottici - Effetto elettro-ottico – Effetto acusto-
ottico.
Fibre ottiche e ottica guidata: Propagazione in strutture dielettriche – Caratteristiche delle fibre ottiche – Perdite – Dispersione –
Propagazione nelle guide planari – Classificazione delle guide planari - Accoppiamento fibra/guida – Perdite di inserzione - Fabbricazione
delle fibre ottiche - Trasmissioni su fibra ottica - Time Division Multiplexing - Wavelength Division Multiplexing
Componenti optoelettronici: Polarizzatori - Accoppiatori direzionali e Circolatori - Isolatori - Filtri interferenziali - PHASAR e AWG
Laser: Interazione radiazione-materia - Assorbimento - Emissione Spontanea - Emissione stimolata - Inversione di popolazione e Rate
equations - Principio di funzionamento dei laser - Classificazione dei laser - Laser a onda continua e pulsati - Esempi di laser a gas e a stato
solido
Proprietà ottiche dei materiali semiconduttori: Assorbimento ed emissione di fotoni - Teorema di Bloch - Materiali a bandgap diretto e
indiretto - Ricombinazione radiativa e non radiativa - Classificazione dei materiali
Sorgenti e rivelatori di luce a semiconduttori: Diodi emettitori di luce (LED) – Principio di funzionamento dei laser a semiconduttore (LD) –
LD a feedback distribuito (DFB) - LD a reticolo di Bragg (DBR) - LD a Multi-Qantum-Well - Fotoresistori – Fotodiodi a giunzione –
Fotodiodi a valanga.
Dispositivi fotovoltaici: Spettro solare - Funzionamento delle celle fotovoltaiche - Efficienza quantica - Caratteristica I-V - Celle in serie
e parallelo
Modulatori e amplificatori ottici: Modulazione diretta della radiazione emessa dai LED – Modulazione diretta della radiazione emessa da
laser a semiconduttore – Modulatori a variazione di assorbimento - Modulatori a variazione di fase - Modulatori basati sull’effetto elettro-
ottico – Modulatori basati sull’effetto acusto-ottico – Principio di funzionamento degli amplificatori in fibra ottica (EDFA) - Semiconductor
Optical Amplifiers (SOA).
Sensori di misura optoelettronici: Caratteristiche generali - Sensori in fibra ottica e guida planare - Sensori di deformazione – Sensori di
temperatura - Sensori di corrente – Sensori di campo elettrico e magnetico – Sensori di pressione – Sensori di posizione e vibrazioni -

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Biosensori optoelettronici
Competenze
attese in
ingresso e/o
Propedeuticità
Fondamenti di Elettronica , Fisica, Campi Elettromagnetici
Risultati
d’apprendime
nto attesi
Progettazione e analisi di circuiti optoelettronici per trasmissione dati e sensori in guida planare e fibra ottica
Anno del
corso di studio
in cui è
inserito
2
Testi di
riferimento
S. O. Kasap, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, Prentice Hill 2001
R. Noé, Essentials of Modern Optical Fiber Communication, Springer-Verlag 2010
A. Cutolo, Optoelettronica, ottica, fotonica e laser, McGraw Hill Italia (1997)
S. Solimeno, B. Crosignani, P. Di Porto, Guiding, confinement and diffraction of optical radiation, Academic Press, New York 1987
Optical Fiber Sensors: Application, analysis and future trends, J. Dakin and B. Culshaw Editors-Artech House 1997
Materiale
didattico
aggiuntivo
Sono resi disponibili a cura del docente: Trasparenze delle lezioni
Modalità di
erogazione
Tradizionale.
Sede Via Roma 29 Aversa.
Modalità di
frequenza
Obbligatoria
Metodi di
valutazione
Prova orale
Eventuali
attività di
supporto alla
didattica
Esercitazioni di laboratorio
Orari di
ricevimento
studenti
Sono resi disponibili a cura del docente
Calendario
delle prove di
esame
Disponibile sul sito esami.ceda.unina2.it e sul sito del docente