PHOTONICS Canale unico

Docente coordinatore e verbalizzante: TULLIO SCOPIGNO

Docenti

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI:
Fornire le conoscenze di base per la comprensione dei meccanismi di generazione di impulsi ultrabrevi, della loro propagazione in mezzi lineari e non-lineari, e delle tecniche di caratterizzazione della loro durata, forma spettrale, profilo spaziale e polarizzazione. Dare esempi di applicazione di impulsi ultrabrevi allo studio di processi dinamici in fisica, chimica e biologia (switch molecolari, isomerizzazione retinale, fotolisi in emoproteine). Approfondire la conoscenza di nuove tecniche di imaging ottico dal livello micro/nanoscopico, illustrando la fenomenologia fisica ad esse connessa, discutendo possibili scelte strumentali e presentando esempi applicativi "hands on" direttamente in laboratorio.

OBIETTIVI SPECIFICI:
A - Conoscenza e capacità di comprensione
OF 1) Conoscere i fondamenti e le applicazioni piu’ comuni della fotonica
OF 2) Comprendere i processi non lineari alla base della propagazione di impulsi luminosi nella materia
OF 3) Comprendere i principi della spettroscopia non-lineare formalizzati attraverso i diagrammi di Feynman

B – Capacità applicative
OF 4) Imparare ad applicare le equazioni per la propagazione in regime lineare e non a casi reali come impulsi in fibra ottica
OF 5) Risolvere problemi legati al calcolo delle sezioni d’urto per specctroscopie lineari e non
OF 6) Essere in grado di applicare tecniche numeriche per il calcolo dell’interazione radiazione-materia

C - Autonomia di giudizio
OF 7) Essere in grado di integrare le conoscenze acquisite al fine di applicarle successivamente a problemi complessi di natura fotochimica e fotobiologica

D – Abilità nella comunicazione
OF 8) Saper comunicare i passaggi salienti necessari alla soluzione di problemi elementari inerenti la spettroscopia e l’interazione con la materia in regime non lineare

E - Capacità di apprendere
OF 9) Avere la capacità di consultare autonomamente articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo gli argomenti introdotti durante il corso.

Risultati di apprendimento attesi

Propagazione di un fascio elettromagnetico in presenza di mezzi dispersivi e non lineari. Interazione radiazione materia descritta mediante utilizzo dei diagmammi di Feynman

Prerequisiti

Conoscenze elementari di elettromagnetismo, ottica e meccanica quantistica

Programma dell’insegnamento

https://www.dropbox.com/s/r8t8hbl70b9ymjn/Programma_fotonica.pdf?dl=0

Testi di riferimento

Dispense del corso.

Nonlinear Fiber Optics
Govind Agrawal
eBook ISBN: 9780123973078
Hardcover ISBN: 9780123970237
Imprint: Academic Press

Nonlinear Optics
3rd Edition
Authors: Robert Boyd
Hardcover ISBN: 9780123694706
eBook ISBN: 9780080485966
Imprint: Academic Press

Modalità di svolgimento

frequenza non obbligatoria ma fortemente consigliata

Frequenza

Frequenza non obbligatoria ma fortemente consigliata

Modalità di esame

possibilità di sostenere prove di esonero parziali

Esempi di domande

evaluate beam propagation (temporal and spectral broadening) through a nn linear medium.
evaluate stimulated Ramas scattering response under certain phase matchin condition

Programmazione delle attività didattiche

  • Propagazione di impulsi ultrabrevi in regime lineare e non lineare

  • Laser, principi, tecniche di caratterizzaizone

  • Spettroscopia ultraveloce, pump&probe, Raman non lineare

  • Microscopia vibrazionale coerente

Obiettivi per lo sviluppo sostenibile - Agenda ONU 2030

  • Goal4
  • Goal16
  • Anno accademico2026/2027
  • Corso di studio a cui afferisce l’insegnamentoPhysics - Fisica
  • Codice insegnamento10631743
  • CurriculumPhysics for Advanced Technologies (Percorso valido anche per coloro che partecipano al percorso internazionale italo-francese-spagnolo-svedese- finalizzato al conseguimento del titolo multiplo)
  • Anno e semestre1º anno - 2º semestre
  • TipologiaAttività formative affini ed integrative
  • AmbitoAttività formative affini o integrative
  • SSDPHYS-03/A
  • Presenza obbligatoriaNo
  • Linguaeng
  • CFU6 CFU
  • Durata complessiva60 ore
  • Distribuzione delle ore24 classroom hours, 36 training hours