299/98 A.A. 1998/99 UNIVERSITA' DEGLI STUDI DI TRIESTE _____________________________________________________________________ CORSO DI LAUREA PROGRAMMA DEL CORSO DI DOCENTE INGEGNERIA ELETTRONICA OPTOELETTRONICA 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 liquidi. 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. La sicurezza laser. ELABORAZIONE DELLE IMMAGINI Elaborazione 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). Metodo della correlazione a trasformata di Fourier congiunta. Sistemi di elaborazione ibridi ottivo-numerici. Immagini di fase. Applicazioni nel campo delle analisi non distruttive. Elaborazione di immagini in luce bianca (parzialmente coerente). Filtri cromatici. Immagini di fase in luce bianca. 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 guida di guadagno e a guida d’indice. 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. FOTORILEVATORI Fotoconduttori. Fotodiodi a giunzione p-n. Fotodiodi p-i-n. Fotodiodi a valanga. Fototransistori. Dispositivi a effetto fotoelettrico. Dispositivi CCD. MODULATORI Modulazione diretta. Modulazione di diodi LED e di diodi Laser. Modulatori a semiconduttore. Modulatori in assorbimento. Modulatori a variazione di fase. Effetto Franz Keldish. 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 A. Cutolo, “Introduzione all’optoelettronica”, Ed. L’Ateneo S.A.S.. Orazio Svelto, “I principi del laser”, Ed. Tamburini. Elaborazione ottica delle immagini: articoli del docente. J. W. Mayer, S. S. Lau, “Electronic Materials Science: For Integrated Circuits in Si and GaAs”, Macmillan Publishing Company, New York; Collier Macmillan Publishers, London. Shun Lien Chuang, “Physics of Optoelectronic Devices”, Wiley & Sons Inc.