299/02 A.A. 2002/2003 UNIVERSITA` DEGLI STUDI DI TRIESTE

299/02
A.A. 2002/2003
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TRIESTE
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CORSO DI LAUREA IN
INGEGNERIA ELETTRONICA
PROGRAMMA DEL CORSO DI
OPTOELETTRONICA
DOCENTE
PAOLO SIROTTI
Laser.
Principi di funzionamento del laser. Concetto di coerenza. Cavità risonanti. Commutazione del Q e
aggancio in fase dei modi. Interazione radiazione-materia. Equazioni di bilancio per laser a tre e a
quattro livelli. Comportamento statico e dinamico del laser in regime di piccoli segnali. Laser a
vetri e a cristalli ionici. Laser a fibre drogate; amplificatori ottici. Laser a gas: ad atomi neutri, a
ioni, molecolari, a vapori metallici, a eccimeri. Laser a elettroni liberi. Laser a raggi x.
Applicazioni del laser in campo medico e biologico, metrologico e industriale. Il giroscopio a laser.
Il Lidar. La sicurezza laser.
Elaborazione ottica delle immagini.
Elaborazine ottica in luce coerente. La trasformata ottica di Fourier. Architetture per l'elaborazione
ottica delle immagini. Modulatori spaziali di luce. Filtraggio, riconoscimento e classificazione di
immagini. Filtri di ampiezza, complessi, di sola fase (POF). Correlazione sul piano della
trasformata. Correlazione a trasformata di Fourier congiunta. Sistemi di elaborazione ibridi otticonumerici. Immagini di fase e metodi di visualizzazione: contrasto di fase, strioscopia, Schlieren,
Shadowgraph. Generalizzazione dell’elaborazione ottica con sorgenti puntiformi di luce bianca e
con sorgenti estese. Metodi Schlieren generalizzati. Filtri cromatici. Immagini di fase senza
l’ipotesi di fase piccola.
Olografia.
Equazioni generali dell'olografia. Olografia di ampiezza e di fase. Olografia in luce diffusa.
Olografia in luce bianca. Olografia interferometrica. Elementi ottici olografici.
Led e laser a semiconduttori
Semiconduttori a gap diretto e a gap indiretto. Ricombinazione radiante. Arseniuro di Gallio e
composti III-V. Diodi emettitori di luce. Laser a semiconduttori. Eterostrutture. Laser a doppia
eterogiunzione. Laser a pozzi quantici. Schiere di laser. Laser a retroazione distribuita. Laser a
emissione di superficie.
Ottica non lineare
Generazione di armoniche. Effetti fotorifrattivi. Coniugio ottico di fase. Applicazioni
all'elaborazione ottica dell'informazione, all'interconnessione ottica e alle reti neurali.
Fotorivelatori
Fotoconduttori. Fotodiodi a giunzione p-n. Fotodiodi p-i-n. Fotodiodi a valanga. Fototransistori.
Dispositivi a effetto fotoelettrico: fotomoltiplicatori, piastre a microcanale. Dispositivi CCD.
Modulatori ottici
Modulazione diretta. Modulazione di diodi LED e di diodi Laser. Modulatori a semiconduttore.
Modulatori in assorbimento. Modulatori a variazione di fase. Effetto Franz Keldish. La
propagazione nei mezzi anisotropi. Effetto elettro-ottico longitudinale e trasversale. Modulatori di
ampiezza e fase. Effetto acusto-ottico.
Visualizzatori
Cristalli liquidi. Fase nematica. Fase colesterica. Altri dispositivi visualizzatori.
Laboratorio
Lezioni ed esercitazioni di laboratorio sugli argomenti elencati nella parte "elaborazione delle
immagini".
Testi indicati per consultazione.
Dispensa del docente che copre quasi tutti gli argomenti trattati
A.Cutolo:"Introduzione all'optoelettronica" ED. L'Ateneo S.A.S.
Orazio Svelto: "I principi del laser". Ed. Tamburini.