Academic year2023/24
CoursePHYSICS
Code190BB
Credits3
PeriodSemester 2
LanguageItalian
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) |
| LASER A STATO SOLIDO | FIS/03 | LEZIONI | 18 | |
Obiettivi di apprendimento
Conoscenze
Al termine del corso lo studente avrà acquisto conoscenze che gli permetteranno di avere sia la conoscenza dei dispositivi a stato solido commerciali sia di analizzare la strumentazione di un laboratorio di ricerca
Knowledge
Upon completion of the course, the student will have acquired knowledge that will enable him or her to have both knowledge of commercial solid-state devices and the ability to analyze the instrumentation of a research laboratory
Modalità di verifica delle conoscenze
Lo studente avrà la possibilità di incontrare il docente per eventuali aspetti degli argomenti trattati durante il corso
Assessment criteria of knowledge
The student will have the opportunity to meet with the instructor for any aspects of the topics covered during the course
Capacità
lo studente sarà in grado di svolgere una ricerca e analisi delle fonti. Inoltre sarà in grado di esporre in forma di seminario l'argomento richiesto
Skills
the student will be able to conduct research and analysis of sources. He/she will also be able to expound in seminar form on the required topic
Modalità di verifica delle capacità
Lo studente avrà la possibilità di interagire con docente su tutti gli argomenti del corso.
Assessment criteria of skills
The student will have the opportunity to interact with lecturer on all course topics.
Comportamenti
Lo studente al termine del corso sarà in grado di presentare in modo seminariale una delle varie tematiche scientifiche affrontate
Behaviors
The student at the end of the course will be able to give a seminar presentation on one of the various scientific topics addressed
Modalità di verifica dei comportamenti
Durante l'esposizione seminariale sull’argomento prescelto sarà valuta la conoscenza dello studente
Assessment criteria of behaviors
During the seminar exposure on the chosen topic, the student's knowledge will be assessed
Prerequisiti (conoscenze iniziali)
Interazione radiazione/materia, nozioni di ottica
Prerequisites
Radiation/matter interaction, notions of optics
Indicazioni metodologiche
Le lezioni si svolgeranno in modo frontale e quando necessario saranno utilizzate slides
Teaching methods
Lectures will be conducted in a frontal manner, and slides will be used when necessary
Programma (contenuti dell'insegnamento)
- Differenti classi di cristalli isolanti
- Crescita di monocristalli: Tecniche di crescita e drogaggio
- Ioni trivalenti di terre rare come mezzi attivi all’interno dei monocristalli: eccitazione dei livelli, vita media radiativa e meccanismi di trasferimento di energia
- Apparati sperimentali per la misura dello spettro di luminescenza, vita media e spettri di eccitazione
- Sezione d’urto di emissione ed assorbimento
- Laser a tre e quattro livelli: progettazione di una cavità laser (cenni)
- Introduzione ottica gaussiana e ottica matriciale
- Laser in regime cw e impulsato ( Q-switching e Mode locking)
- Laser ad emissione verticale (VCSEL) [cenni]
- Laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione del visibile e UV : applicazioni
- Laser a stato solido in regime continuo ed impulsato nella regione di 1 micron e 2 micron
- Effetto di raffreddamento dei cristalli con pompaggio ottico per lo sviluppo di raffreddatore a stato solido: applicazioni
- Laser a guida d’onda: applicazioni
Syllabus
- Different classes of insulating crystals
- Growth of monocrystals: Growth and doping techniques
- Rare-earth trivalent ions as active media within monocrystals: excitation levels, radiative half-lives and energy transfer mechanisms
- Experimental apparatus for the measurement of luminescence spectra, half-lives and excitation spectra
- Emission and absorption cross sections
- Three- and four-level lasers: designing a laser cavity (overview)
- Introduction Gaussian optics and matrix optics
- Lasers in cw and pulsed regime (Q-switching and mode locking)
- Vertical emitting lasers (VCSEL) [in brief]
- Continuous and pulsed solid-state lasers in the visible and UV region: applications
- Continuous and pulsed solid-state lasers in the 1 micron and 2 micron region
- Optically pumped crystal cooling effect for the development of solid-state coolers: applications
- Waveguide lasers: applications
Bibliografia e materiale didattico
- E. Siegman: ‘’ Lasers ‘’
- Svelto : ‘’Principles of laser’’
- Yariv : ‘’ Quantum Electronics’’
Bibliography
- E. Siegman: ‘’ Lasers ‘’
- Svelto : ‘’Principles of laser’’
- Yariv : ‘’ Quantum Electronics’’
Indicazioni per non frequentanti
Gli studenti non frequentati possono fare riferimento al docente per il materiale didattico
Modalità d'esame
L’esame si svolgerà in modo seminariale su un argomento concordato con lo studente
Assessment methods
The exam will be conducted in seminar mode on a topic agreed upon with the student
Stage e tirocini
Durante il corso si prevede un breve stage in laboratorio per prendere conoscenza di alcuni esempi di laser a stato solido (visibile-->infrarosso)
Work placement
There will be a short laboratory stage to become familiar with some examples of solid-state lasers (visible-->infrared)
Updated: 13/11/2023 17:03
