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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
ICT FOR INTERNET AND MULTIMEDIA - INGEGNERIA PER LE COMUNICAZIONI MULTIMEDIALI E INTERNET
Insegnamento
NANOPHOTONICS
INP8084217, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2019/20

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
ICT FOR INTERNET AND MULTIMEDIA - INGEGNERIA PER LE COMUNICAZIONI MULTIMEDIALI E INTERNET (Ord. 2019)
IN2371, ordinamento 2019/20, A.A. 2019/20
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Curriculum INTERNATIONAL MOBILITY [005PD]
Crediti formativi 6.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese NANOPHOTONICS
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione (DEI)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione INGLESE
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile MARCO SANTAGIUSTINA ING-INF/02
Altri docenti LUCA CARLETTI ING-INF/02

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INP8084217 NANOPHOTONICS MARCO SANTAGIUSTINA IN2371

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria delle telecomunicazioni ING-INF/02 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso I Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 6.0 48 102.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
1 A.A. 2019/2020 01/10/2019 15/03/2021 SANTAGIUSTINA MARCO (Presidente)
PALMIERI LUCA (Membro Effettivo)
CAPOBIANCO ANTONIO DANIELE (Supplente)
DE CEGLIA DOMENICO (Supplente)
GALTAROSSA ANDREA (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Il corso prevede conoscenze di base di elettromagnetismo e di analisi matematica
Conoscenze e abilita' da acquisire: L'obiettivo formativo del corso punta all'acquisizione delle seguenti abilita' e competenze:
1. Conoscere gli aspetti fondamentali delle interazioni tra luce e materiali ingegnerizzati sulla nano-scala
2. Conoscere gli ultimi sviluppi in aree emergenti della nanofotonica: nanotecnologie e tecniche di nanofabbricazione, tecniche numeriche per la nanofotonica, plasmonica, metamateriali e metasuperfici, nanoantenne, cristalli fotonici
3. Acquisire l'abilita' di effettuare simulazioni numeriche di fenomeni di propagazione di luce in materiali nano-strutturati
4. Conoscere le potenzialita' applicative della nanofotonica
5. Imparare a risolvere problemi elettromagnetici in strutture complesse, ultilizzando: (i) approssimazioni quasi-statiche; (ii) approcci analitici; (iii) simulazioni full-wave.
Modalita' di esame: La verifica delle conoscenze acquisite si basa sui seguenti contributi:
1. Esame scritto
2. Preparazione di un report sulle attivita' di laboratorio (MATLAB/CST)
3. (Facoltativo) Risoluzione di problemi proposti durante il corso e da risolvere a casa, le cui soluzioni saranno discusse dal docente
4. (Facoltativo) Studio individuale di un testo scientifico di nanofotonica, da concordare con il docente, e una breve presentazione orale basata sul testo analizzato
Criteri di valutazione: 1. Valutazione del livello di conoscenza degli aspetti teorici e applicativi fondamentali della nanofotonica
2. Valutazione delle capacita' di semplificare e risolvere problemi elettromagnetici in strutture complesse e nano-strutturate
Contenuti: - Elettrodinamica per la nanofotonica: equazioni di Maxwell; modelli dinamici microscopici; relazioni costitutive; onde piane; polarizzazione; teorema di Poynting; coefficienti di Fresnel; guide d'onda ottiche; metodo della matrice di trasferimento; approsimazione quasi-statica per nano-strutture fotoniche; modelli circuitali di nano-strutture fotoniche
- Materiali nanostrutturati: teorie dei mezzi effettivi; approsimazione Maxwell-Garnett; teoria di Bruggeman; metodi numerici (Nicolson-Ross-Weir)
- Plasmonica: modello di Drude e proprieta' ottiche dei metalli; plasmoni di superficie; nanoparticelle plasmoniche; nanoantenne
- Dispositivi: dispositivi a cristallo fotonico; cristalli fotonici con difetto e grating risonanti; sensori plasmonici; metasuperfici e metamateriali
- Sensori ottici in fibra: parametri dei sensori; reticoli di Bragg in Fibra; dispositivi a interferenza multi-modale; cavita’ Fabry-Pérot; giroscopi; effetto Faraday; sensori ottici distribuiti in fibra; scattering Rayleigh, Raman e Brillouin
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: - Lezioni frontali alla lavagna, con ausilio di lucidi
- Esercizi di interesse applicativo per la nanofotonica in laboratorio numerico
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Dispense e slides del corso
Testi di riferimento:
  • Haus, Joseph W., Fundamentals and applications of nanophotonics. Amsterdam: Elsevier, 2016. Cerca nel catalogo
  • Prasad, Paras N., Nanophotonics. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2004. Cerca nel catalogo
  • Gaponenko, S. V. (Sergej V.), Introduction to nanophotonicsSergey V. Gaponenko. Cambridge: Cambridge University Press, 2010. Cerca nel catalogo

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Lecturing
  • Laboratory
  • Interactive lecturing
  • Problem solving
  • Files e pagine caricati online (pagine web, Moodle, ...)

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • Matlab

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Salute e Benessere Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture