Ottica non lineare

. – Ottica non lineare
PROF. GABRIELE FERRINI
OBIETTIVO DEL CORSO
Dare una introduzione ai principi fondamentali dell'ottica non lineare in modo da
permettere allo studente di approfondire la materia autonomamente ed affrontare
letture specialistiche.
PROGRAMMA DEL CORSO
Le origine fisiche dei coefficienti ottici non-lineari: il modello dell’oscillatore di
Lorentz. La descrizione elettromagnetica della interazione nonlineare quadratica.
Le equazioni accoppiate e leggi di conservazione.
Generazione di seconda armonica senza svuotamento della pompa.
Cristalli uniassiali e phase matching, quasi-phasematching.
Angolo di walk off, accettanza angolare, phase matching bandwidth.
Generazione di seconda armonica con svuotamento della pompa. Generazione di
seconda armonica con fasci Gaussiani.
Interazione parametrica nel limite di bassa conversione (OPO/OPA). Curva di
tuning angolare, banda di amplificazione di un OPO/OPA.
Equazioni accoppiate con inclusione della dispersione della velocità di gruppo, e
leggi di conservazione. Group velocity mismatch. Programmi di calcolo.
La descrizione elettromagnetica della interazione nonlineare cubica.
Generazione di terza armonica, effetto Kerr ottico, autodiffrazione, miscelazione a
4 onde,
propagazione di solitoni.
Effetti elettroottici: modulazione di ampiezza e fase, Bragg scattering.
Argomenti di approfondimento da definirsi durante il corso.
BIBLIOGRAFIA
N. BLOEMBERGEN, Nonlinear Optics, World Scientific Publishing Company
Y. R. SHEN, The principles of nonlinear optics, Wiley-Interscience
R. W. BOYD, Nonlinear optics, Academic Press; Yariv, Quantum electronics, Wiley
E. ROSENCHER AND B. VINTER, Optoelectronics, Cambridge University Press.
DIDATTICA DEL CORSO
Lezioni in aula con lavagna luminosa, appunti distribuiti in classe e seminari
specialistici di approfondimento tenuti da altri docenti. Le esercitazioni trattano aspetti
specifici della teoria svolta a lezione, svolgendo esempi e commenti.
METODO DI VALUTAZIONE
Una relazione di approfondimentio su un argomento che interessa particolarmente allo
studente (da concordare) ed un esame orale.
AVVERTENZE
Prerequisito necessario per la comprensione della materia trattata sono i corsi di
Elettromagnetismo e Ottica.
Il prof. Ferrini riceverà gli studenti in ufficio, dopo le lezioni. Tutti i giorni su
appuntamento.