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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
ICT FOR INTERNET AND MULTIMEDIA - INGEGNERIA PER LE COMUNICAZIONI MULTIMEDIALI E INTERNET
Insegnamento
NANOPHOTONICS AND SENSING
INP7080745, A.A. 2018/19

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
ICT FOR INTERNET AND MULTIMEDIA - INGEGNERIA PER LE COMUNICAZIONI MULTIMEDIALI E INTERNET
IN2371, ordinamento 2017/18, A.A. 2018/19
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Curriculum INTERNATIONAL MOBILITY [005PD]
Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese NANOPHOTONICS AND SENSING
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 DOMENICO DE CEGLIA ING-INF/02
Altri docenti LUCA PALMIERI ING-INF/02

Mutuante
Codice Insegnamento Responsabile Corso di studio
INP7080745 NANOPHOTONICS AND SENSING DOMENICO DE CEGLIA IN2371

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Ingegneria delle telecomunicazioni ING-INF/02 9.0

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

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2018
Fine attività didattiche 18/01/2019
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2019

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
1 A.A. 2018/2019 01/10/2018 15/03/2020 DE CEGLIA DOMENICO (Presidente)
PALMIERI LUCA (Membro Effettivo)
CAPOBIANCO ANTONIO DANIELE (Supplente)
GALTAROSSA ANDREA (Supplente)
MANSUTTI GIULIA (Supplente)
SANTAGIUSTINA MARCO (Supplente)
SCHENATO LUCA (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
  • Problem based learning
  • 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
Istruzione di qualita' Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture