COMPONENTI FOTONICI A
cod. 18292

Anno accademico 2008/09
1° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Campi elettromagnetici (ING-INF/02)
Field
Ingegneria delle telecomunicazioni
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
45 ore
di attività frontali
5 crediti
sede:
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Il corso si propone di dare una conoscenza approfondita dei componenti principali che costituiscono i sistemi di trasmissione in fibra ottica

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

<br />Lastra piana isotropa.<br />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.<br />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.<br />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.<br />Fibre ottiche plastiche: materiale, attenuazione, dimensioni del core e del cladding.<br />Meccanismi di amplificazione ottica. Population rate equations e sistemi a due, tre e quattro livelli.Equazioni di propagazione, coefficiente di guadagno e di assorbimento.<br />Amplificatori ottici in fibra drogata. Possibili configurazioni, schemi di pompaggio, guadagno, banda, cifra di rumore. Andamento delle grandezze negli amplificatori in fibra.<br />Amplificazione in banda C, L, S. Fibre silicate, tellurate e fluorurate drogate con erbio, neodimio, olmio e tulio. Laser in fibra.<br />LED e Laser a semiconduttore; schemi costitutivi e fisica del dispositivo.<br />Laser a semiconduttore singolo modo longitudinale; laser DFB e DBR. Laser tunabili. <br />Laser ad emissione verticale (VCSEL). Confronto con i laser tradizionali. Caratteristiche, prestazioni e applicazioni.<br />Processo di fotorivelazione. Assorbimento e trasparenza. Materiali e loro caratteristiche.Componenti passivi. Accoppiatori e splitters. Wavelength Division Multiplexers and Demultiplexers (WDM MUXs/DEMUXs). Isolatori, Circolatori e Attenuatori.<br /> <br /> 

Programma esteso

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Bibliografia

<br />B. E. A. Saleh, M. C. Teich, "Fundamental of Photonics", Wiley Interscience, 1991.<br />P. Bassi, G. Bellanca, G. Tartarini, "Propagazione ottica libera e guidata", Clueb, 1999.<br />D.K. Mynbaev, L.L. Scheiner, "Fiber-Optic Communications Technology“, Prentice Hall, 2001.<br />J. A. Buck, “Fundamentals of Optical Fibers”, John Wiley & Sons, 1995.<br />J.M. Senior, “Optical Fiber Communications”, Prentice Hall International Series in Optoelectronics, 1992.

Metodi didattici

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Modalità verifica apprendimento

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Altre informazioni

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