Italiano

Principi di ottica; Fibre ottiche e ottica guidata; Componenti optoelettronici; Laser: Interazione radiazione-materia; Proprietà ottiche dei materiali semiconduttori; Sorgenti e rivelatori di luce a semiconduttori. Biosensori fotonici e sensori chimici ottici. Semiconduttori organici. Biochip, nanodispositivi e sistemi di sensori innovativi.

S. O. Kasap, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, Prentice Hill 2001.
A. Cutolo, Optoelettronica, ottica, fotonica e laser, McGraw Hill Italia (1997)
S. Solimeno, B. Crosignani, P. Di Porto, Guiding, confinement and diffraction of optical radiation, Academic Press, New York 1987
Handbook of Organic Materials for Electronic and Photonic Devices,
2nd Edition, Editor: Oksana Ostroverkhova,
Hardcover ISBN: 9780081022849,
eBook ISBN: 9780081022856.

Introduction to the Physics of Nanoelectronics, 1st Edition,
Editors: Seng Ghee Tan Mansoor Jalil,
eBook ISBN: 9780857095886,
Hardcover ISBN: 9780857095114

Fornire gli elementi base per la progettazione e l'analisi di circuiti optoelettronici in guida dielettrica planare e fibra ottica, con particolare enfasi alle applicazioni alla implementazione di sensori fotonici e optoelettronici basati su nanotecnologie e materiali innovativi.

Fondamenti di Elettronica, Fisica, Campi Elettromagnetici

Lezioni frontali e esercitazioni in laboratorio

Una relazione scritta e una prova orale. Il punteggio finale sarà determinato in egual modo dalla relazione scritta e dalla prova orale.

Le trasparenze delle lezioni sono rese disponibili a cura del docente.

FONDAMENTI DI BIOFOTONICA:
Principi di ottica: Spettro elettromagnetico - Equazioni di Maxwell - Ottica geometrica - Riflessione e rifrazione – Diffrazione – Ottica parassiale – Dualismo onda-particella - Equazione di Schrödinger - - Propagazione nei mezzi anisotropi – Polarizzatori – Reticoli di diffrazione - Reticoli di Bragg –Interferometria - Interferometro di Michelson - Interferometro Fabry-Perot - Interferometro Mach-Zehnder - Fasci gaussiani – Risonatori ottici - Effetto elettro-ottico – Effetto acusto-ottico.
Fibre ottiche e ottica guidata: Propagazione in strutture dielettriche – Caratteristiche delle fibre ottiche – Perdite – Dispersione – Propagazione nelle guide planari – Classificazione delle guide planari - Accoppiamento fibra/guida – Perdite di inserzione - Fabbricazione delle fibre ottiche –
Componenti optoelettronici: Polarizzatori - Accoppiatori direzionali e Circolatori - Isolatori - Filtri interferenziali –
Sorgenti e rivelatori di luce: Lampade - Diodi emettitori di luce (LED) – Diodi laser (LD), Fotoresistori – Fotodiodi a giunzione – Fotodiodi a vuoto e fotomoltiplicatori- Sensori piroelettrici - Sensori di immagini (CCD) – Spettrometri ottici.


BIOSENSORI FOTONICI E BIOCHIP A SEMICONDUTTORI ORGANICI:
Biosensori ottici e sensori chimici ottici. Semiconduttori organici (molecolari o polimerici) con i loro componenti e applicazioni. Biochip, nanodispositivi e sistemi di sensori innovativi. Sensori Plastici Elettronici e Fotonici a basso costo e semplici da realizzare e utilizzare.

Italian

Principles of optics; Optical fibers and guided optics; Optoelectronic components; Laser: Radiation-matter interaction; Optical properties of semiconductor materials; Semiconductor-based light sources and detectors. Photonic biosensors and optical chemical sensors. Organic semiconductors. Biochip, nanodevices, and innovative sensor systems.

S. O. Kasap, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, Prentice Hill 2001.
A. Cutolo, Optoelettronica, ottica, fotonica e laser, McGraw Hill Italia (1997)
S. Solimeno, B. Crosignani, P. Di Porto, Guiding, confinement and diffraction of optical radiation, Academic Press, New York 1987
Handbook of Organic Materials for Electronic and Photonic Devices,
2nd Edition, Editor: Oksana Ostroverkhova,
Hardcover ISBN: 9780081022849,
eBook ISBN: 9780081022856.

Introduction to the Physics of Nanoelectronics, 1st Edition,
Editors: Seng Ghee Tan Mansoor Jalil,
eBook ISBN: 9780857095886,
Hardcover ISBN: 9780857095114

Fundamentals for the design and analysis of optoelectronic circuits, in planar waveguides and optical fibers, mainly oriented to photonic and optoelectronic sensors, based on nanotechnologies and innovative materials, implementation.

Fundamentals of electronics, Physics, Electromagnetism

Classroom lessons and laboratory practice

A written report and oral test. The final score will be equally determined by the written report and the oral test.

The slides of the lessons are made available by the teacher.

FUNDAMENTALS OF BIOPHOTONICS:
Principles of Optics: Electromagnetic Spectrum - Maxwell's Equations - Geometric Optics - Reflection and Refraction - Diffraction - Paraxial Optics - Wave-Particle Duality - Schrödinger Equation - Propagation in Anisotropic Media - Polarizers - Diffraction Gratings - Bragg Gratings - Interferometry - Michelson Interferometer - Fabry-Pérot Interferometer - Mach-Zehnder Interferometer - Gaussian Beams - Optical Resonators - Electro-optical Effect - Acousto-optical Effect.
Fiber optics and guided optics: Propagation in dielectric structures – Characteristics of optical fibers – Losses – Dispersion – Propagation in planar waveguides – Classification of planar waveguides – Fiber/waveguide coupling – Insertion losses – Fiber optic fabrication –
Optoelectronic components: Polarizers – Directional couplers and circulators – Isolators – Interference filters –
Light sources and detectors: Lamps - Light-emitting diodes (LEDs) – Laser diodes (LDs) - - Photoresistors - Junction photodiodes – pyroelectric sensors – Image sensors (CCD) – Optical spectrometers.


PHOTONIC BIOSENSORS AND ORGANIC SEMICONDUCTOR BIOCHIPS:
Optical Biosensors and optical chemical sensors. Organic semiconductors (molecular or polymeric) with their components and applications. Biochip, nanodevices, and innovative sensor systems. Low-cost and simple to realize and use Plastic Electronic and Photonic sensors.