ADVANCED PHOTONICS

Importanza attuale e futura delle tecnologie ottiche e fotoniche
Richiami sulle fibre ottiche standard (modi guidati, costante di propagazione, apertura numerica, monomodalità e multimodalità, attenuazione, ecc.)

Fibre a cristallo fotonico:

Caratteristiche principali, tecniche di fabbricazione, applicazioni più importanti
Meccanismo di guidaggio basato su riflessione interna totale modificata o photonic bandgap, con riferimento ai cristalli fotonici
Esempi di fibre a cristallo fotonico per applicazioni sensoristiche e per laser ad alta potenza

Laser in fibra ottica:

Configurazioni e schemi di pompaggio (componenti ottici, fibre attive e passive)
Parametri di qualità (efficienza, qualità del fascio) ed effetti parassiti (effetti nonlineari, effetti termici)
Principali applicazioni, con particolare attenzione ai laser ad alta potenza

Sensori in fibra ottica puntuali e distribuiti:

Caratteristiche e proprietà principali, principio di funzionamento, vantaggi e svantaggi
Esempi applicativi più importanti
Classificazioni dei sensori, in base a zona di sensing, meccanismo di modulazione della luce e distribuzione spaziale del sensing
Sensori di intensità
Sensori di spettro
Sensori di fase
Sensori di polarizzazione
Multiplexing di sensori
Sensori distribuiti
Sensori per applicazioni bio-mediche
Componenti e strumenti ottici per la realizzazione e caratterizzazione di sensori e biosensori in fibra ottica (in laboratorio)

Simulazione numerica:

Presentazione delle caratteristiche principali del software COMSOL
Cenni sul Metodo degli Elementi Finiti (FEM)
Simulazione (in laboratorio) di fibre ottiche speciali necessarie per la progettazione e la realizzazione di sensori e laser in fibra (fibre step-index, fibre con particolari proprietà di dispersione, fibre birifrangenti, fibre a cristallo fotonico, ecc.)