Componenti Fotonici A
a.a. 2007/08
Risultati
delle Prove Intermedie
Seminario “Sistemi Ottici Sottomarini: Le Fasi di
un Progetto”,
Ing. Roberto Cigliutti, Pirelli Labs
Lunedì 10
Dicembre 2007, ore 14.00,
Facoltà di
Ingegneria, Aula 2
• Lastra piana isotropa.
• Fibra ottica. Apertura numerica, V-number, differenza
percentuale di indice di rifrazione. Fibra step-index e i modi TE, TM, EH e HE.
Fibra a debole guidaggio. I modi LP. Fattore di confinamento della potenza e
dipendenza da V. Approssimazione gaussiana: definizione di spot size e mode
field diameter. Espressione approssimata dello spot size normalizzato in
funzione di V. Fibre graded index e matched cladding.
• Attenuazione delle fibre ottiche. Cause intrinseche e cause estrinseche. Scattering di Rayleigh; perdite per micro- e macro-curvatura;
assorbimento nell’ultravioletto e nell’infrarosso. Esempi di fibre
commerciali.
• Fenomeni di dispersione in fibra; dispersione
cromatica. Fibre Dispersion Shifted
(DSFs), Non-Zero Dispersion Shifted (NZDSFs), Fibre per la compensazione della
dispersione (DCFs). Esempio di progetto di una fibra DCF.
• Meccanismi di amplificazione ottica. Population rate
equations e sistemi a due, tre e quattro livelli.Equazioni di propagazione,
coefficiente di guadagno e di assorbimento.
• Amplificatori ottici in fibra drogata. Possibili
configurazioni, schemi di pompaggio, guadagno, banda, cifra di rumore.
Andamento delle grandezze negli amplificatori in fibra.
• Amplificazione in banda C, L, S, S+. Fibre silicate,
tellurate e fluorurate drogate con erbio, neodimio, olmio e tulio. Laser in
fibra.
• Cavità dielettriche aperte; definizione, modi della
cavità, oscillazioni e stabilità.
• Laser a semiconduttore; schemi
costitutivi e fisica del dispositivo.
• Laser a semiconduttore singolo modo longitudinale; laser
DFB e DBR. Laser tunabili. Laser ad emissione verticale; GCSEL e VCSEL.
Confronto con i laser tradizionali. Caratteristiche, prestazioni e
applicazioni.
• Processo di fotorivelazione. Assorbimento e trasparenza.
Materiali e loro caratteristiche.
•
Tipi di fotodiodi. Prestazioni, rumore, circuito di polarizzazione.
Primo periodo didattico:
dal 01/10/2007 al 16/11/2007:
Martedì 10.30-12.30 Aula M, Sede Didattica di
Ingegneria.
Giovedì 10.30-12.30 Aula N, Sede Didattica di
Ingegneria.
dal 19/11/2007 al 21/12/2007:
Lunedì 14.00-16.00 Aula 2, Sede Didattica di
Ingegneria.
Mercoledì 14.00-16.00 Aula A2, Sede Didattica
di Ingegneria.
Esercitazioni
Durante il corso sono previste delle
esercitazioni di laboratorio presso il Laboratorio di Componenti e Circuiti
Ottici, Pal.2, Sede Scientifica di Ingegneria.
Le esercitazioni inizieranno martedi 13
novembre 2006.
Esercitazione n.1: gruppi
e orari ;
Esercitazione n.2: gruppi
e orari .
Riferimenti bibliografici
B. E. A. Saleh, M. C. Teich, "Fundamental of
Photonics", Wiley Interscience, 1991.
P. Bassi, G. Bellanca, G. Tartarini, "Propagazione ottica libera e
guidata", Clueb, 1999.
D.K. Mynbaev, L.L. Scheiner,
"Fiber-Optic Communications Technology“, Prentice Hall, 2001.
J. A. Buck, “Fundamentals
of Optical Fibers”, John Wiley & Sons, 1995.
J.M. Senior, “Optical Fiber
Communications”, Prentice Hall International Series in Optoelectronics,
1992.
Presso il Centro Documentazione della
Facoltà di Ingegneria sono disponibili le copie delle slides utilizzate durante
il corso.
Presentazione Lastra
piana simmetrica e asimmetrica
Tecnologie
di fabbricazione delle fibre ottiche
Perdite per micro- e
macro-curvatura.
Fibre per la
compensazione della dispersione.
Amplificatori
ottici a larga banda.
Appunti sugli amplificatori
ottici.
Tutorial
sulle sorgenti ottiche.
Seminario Ing. R. Cigliutti:
“Sistemi Ottici Sottomarini: Le Fasi di un Progetto”
II
Transceivers. (N.B.:
questo non è argomento di esame).
L’esame
consiste in una prova scritta e in
una prova orale.
·
19
dicembre 2007 ore 14.00 aula A2 (Sede scientifica).