Docente/i: Silvano Donati  

Denominazione del corso: Strumentazione optoelettronica
Codice del corso: 064173
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica
Settore scientifico disciplinare: ING-INF/01
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: n.d.

Obiettivi formativi specifici

Il corso si propone di fornire una trattazione dei metodi e di misura optoelettronici applicati all’ingegneria, illustrando parallelamente le tecniche di sviluppo strumentale atte a implementarne i concetti. Sono obbiettivi del corso sia la conoscenza scientifica della materia che la capacità progettuale in riferimento agli strumenti di misura optoelettronici, con particolare riguardo alle prestazioni di banda e rumore. E’ costante nel corso lo stimolo alla concezione innovativa di metodi di misura e nuove tecniche per realizzarli.

Programma del corso

Sistemi di puntamento e di allineamento, livelle laser. Strumentazione di misura per diffrazione, sensori di diametri e granulometri. Telemetri a triangolazione, esempi di progetto. Telemetri a modulazione di ampiezza, impulsati e sinusoidali: bilancio di sistema, sviluppi strumentali, teoria del trattamento ottimo. La famiglia dei LIDAR per il telerilevamento. Interferometri per misura di spostamenti,: configurazione base a conteggi di quarti d'onda, estensione della risuluzione con trattamento analogico e digitale. Correzione dell’indice rifrazione, analisi dei limiti fisici. Vibrometri per l'industria e la diagnostica strutturale, sviluppi strumentali. Speckle pattern: proprieta’ statistiche. Strumentazione a speckle-pattern per il rilievo di vibrazioni e deformazioni. Velocimetri Doppler per fluidi, schemi di principio, prestazioni, sviluppi strumentali. Giroscopi laser e a fibra ottica, progetto e prestazioni, campi di applicazione. Altre tecnologie per la giroscopia (MEMS, piezo, a fascio molecolare). Sensori a fibra ottica (estensimetri, sensore di corrente, termometri, fasci di fibre). Memorie ottiche - Stampanti laser e reprografia.

Prerequisiti

E’ richiesta la conoscenza delle nozioni di base di elettronica, di dispositivi elettronici e dei principali sistemi e schemi per l’acquisizione e l’elaborazione dei segnali. E’ richiesta inoltre la conoscenza di concetti di base attinenti l’optoelettronica e la fotonica, cioè: sorgenti laser a semiconduttore e LED, fotorivelatori, fibre ottiche, propagazione di onde elettromagnetiche.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 32
Esercitazioni (ore/anno in aula): 6
Laboratori (ore/anno in aula): 10
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Donati, S.. Electro-Optical Instrumentation - Sensing and Measuring with Lasers. Prentice Hall, USA 2004.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prova finale scritta di ore una, e eventuale colloquio integrativo. Lo studente a sua richiesta potrà anche avvalersi di una prova in itinere