Docente/i: Antoniangelo Agnesi  

Denominazione del corso: Elettronica quantistica
Codice del corso: 064037
Corso di laurea: Ingegneria Elettronica
Settore scientifico disciplinare: FIS/03
L'insegnamento è caratterizzante per: Ingegneria Elettronica
Crediti formativi: CFU 5
Sito web del corso: http://www-1.unipv.it/fis/elettronica_quant/

Obiettivi formativi specifici

Descrizione del funzionamento e delle proprietà di sorgenti laser continue e impulsate, e delle tecniche di generazione e misura di impulsi (da ns a fs). Progettazione di laser a stato solido e loro applicazioni industriali e biomediche.

Programma del corso

· Introduzione: confronto fra sorgenti coerenti e sorgenti ottiche convenzionali. Interazione radiazione-materia secondo il modello termodinamico di Einstein. · Modello classico di oscillatore atomico. Amplificazione di radiazione elettromagnetica. Cause di allargamento di riga. · Schemi di laser a 3 e 4 livelli: bilancio energetico e condizione per l’inversione di popolazione. Funzionamento in continua per un sistema a 4 livelli. · Proprietà delle cavità ottiche: Propagazione di fasci gaussiani. Risuonatori stabili. Modello ABCD. Qualità spaziale. Il problema della divergenza. Risuonatori instabili. Isolamento di un singolo modo longitudinale. · Tipi di laser: Laser a stato solido. Laser in fibra e amplificatori ottici. Laser a semiconduttore. Laser a gas: HeNe, argon, CO2, eccimeri, chimici. Laser a elettroni liberi. · Laser impulsati: Q-switching: principio di funzionamento e modello a bassa frequenza. Tecniche di Q-switching. Mode locking: principio di funzionamento. Tecniche di mode-locking. Propagazione in mezzi dispersivi con nonlinearità Kerr. Tecnologie delle sorgenti a impulsi ultracorti (ps/fs). · Tecniche di misura di impulsi ultracorti. · Progettazione di laser a stato solido. Cenni alle applicazioni industriali e biomedicali.

Prerequisiti

Nozioni di elettromagnetismo, di ottica geometrica e ondulatoria, di componenti ottici e optoelettronici.

Tipologia delle attività formative

Lezioni (ore/anno in aula): 34
Esercitazioni (ore/anno in aula): 5
Laboratori (ore/anno in aula): 3
Progetti (ore/anno in aula): 0

Materiale didattico consigliato

Dispense sul sito web del corso (A. Agnesi)

O. Svelto. Principles of Lasers. Plenum, New York, 1998. (per approfondimenti).

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale. Data e ora del colloquio potranno essere concordate in base a precisa richiesta dello studente.