NANOFOTONICA

Insegnamento
NANOFOTONICA
Insegnamento in inglese
NANOPHOTONICS
Settore disciplinare
FIS/03
Corso di studi di riferimento
FISICA
Tipo corso di studio
Laurea Magistrale
Crediti
7.0
Ripartizione oraria
Ore Attività Frontale: 49.0
Anno accademico
2016/2017
Anno di erogazione
2017/2018
Anno di corso
2
Lingua
ITALIANO
Percorso
NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA
Docente responsabile dell'erogazione
MAZZEO MARCO
Sede
Lecce

Descrizione dell'insegnamento

Il programma dell'insegnamento è provvisorio e potrebbe subire delle modifiche

istituzioni di fisica quantistica

Il corso esplorerà i fondamenti dei fenomeni inerenti l’interazione luce-materia e il funzionamento di dispositivi basati su teorie classiche e quantistiche della radiazione e della materia. Lo scopo è pertanto quello di formare lo studente in un campo in cui applicare le proprie conoscenze teoriche di base (dall’elettromagnetismo classico alla elettrodinamica quantistica) ad aspetti tecnologici (telecomunicazioni, sensing, optoelettronica) rilevanti per l’industria e per la ricerca fondamentale e applicata. Il programma si strutturerà in tre parti. Mentre le prime due parti del corso sono più classiche l’ultima affronterà gli aspetti più moderni della ricerca in questo campo.

  • Lo studente comprenderà l’uso di metodi matematici e sperimentali per l’indagine di fenomeni quantistici inerenti l'interazione luce materia
  • Saranno indicati i metodi per poter applicare i concetti esposti sia alla risoluzione di esercizi teorici che di problemi pratici e con ricadute tecnologiche

Il corso si svolgerà con lezioni frontali mediante uso di lavagna e proiettore

Orale

Prima parte: Fotonica classica e integrata

Onde elettromagnetiche alle interfacce. Mezzi anisotropi. Guide d’onda planari a specchi piani, planari dielettriche e bidimensionali: modi, costanti di propagazione, distribuzione del campo, velocità di gruppo, geometrie strip, embedded strip, rib, strip-loaded. Guide d’onda e fibre: fibre “step-index”, fibre a singolo modo, fibre “graded-index”, apertura numerica, onde guidate e loro distribuzione spaziale, equazione caratteristica, cutoff e numero di modi, fibre a grande V, fibre a singolo modo. Interruttori e processori ottici: Interruttori opto-meccanici, Interruttori elettroottici: effetto Kerr. Elementi di plasmonica: plasmoni di superficie e localizzati; applicazioni nel sensing.

Seconda parte: dispositivi optoelettronici

Processi ottici nei semiconduttori inorganici ed organici. Ricombinazione radiativa e non radiativa, ricombinazione banda banda. Assorbimento , transizioni indirette, assorbimento eccitonico. L’elettroluminescenza nei composti organici. Diodi ad emissione di luce (LED) inorganici ed organici: efficienza di iniezione, di ricombinazione, di estrazione e di conversione esterna. La fisica del drogaggio elettrico. Perdite di accoppiamento plasmonico, e bieccitonico. Laser a semiconduttore. Condizioni di lasing in un semiconduttore. Laser a feedback distribuito (DFB Lasers). Accoppiamento in fibra. Fotodiodi a giunzione: dispositivi PIN. Le CCD: principio di funzionamento, aspetti tecnologici e strutturali. Celle solari: introduzione. Principi di base: caratteristica tensione-corrente. Risposta spettrale. Celle solari ad etero giunzione ed a barriera Shottky. Celle solari di seconda generazione. La nuova generazione: celle a coloranti e a polimeri. Transistors elettroluminescenti organici: fisica e applicazioni.

Terza parte: Fotonica quantistica e applicazioni

Formalismo di Dirac e QED (quantum electrodynamics), oscillatore armonico quantistico, stati

ntroduction to Quantum Optics: From the Semi-classical Approach to Quantized Light, Alain Aspect

Semestre
Primo Semestre (dal 16/10/2017 al 26/01/2018)

Tipo esame
Non obbligatorio

Valutazione
Orale - Voto Finale

Orario dell'insegnamento
https://easyroom.unisalento.it/Orario

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