Acquisire conoscenza della fisica dei sistemi laser, inclusi gli aspetti di ottica ondulatoria che riguardano la propazione, degli effetti di ottica nonlineare e della propagazione di impulsi luminosi ultrabrevi.
scheda docente materiale didattico
• Natura ondulatoria della luce
• Polarizzazione
• Interferenza
• Diffrazione
Parte 1 - Ottica Lineare e Laser
• Cavità ottica - fabry Perot
• Modi longitudinali e trasversali
• Modi Gaussiani
• Modi di Hermite- Gauss
• Coefficienti di Einstein
• Rate equations
• Equazioni di Bloch ottiche e oscillazioni di Rabi
• Allargamenti di Riga (Damping, saturazione, doppler, collisioni)
• Meccanismo di funzionamento dei laser
• Sistemi a tre e quattro livelli
• Mode locking
Parte 2- Ottica Non Lineare
• Polarizzazione non lineare
• Suscettività non lineare
• Fenomeni non lineari del secondo ordine (SFG, DFG, SHG, SPDC)
• Phase matching
• Fenomeni non lineari del terzo ordine (THG, FWM,KERR)
Parte 3 - Ottica Ultrafast
• Impulsi ultrabrevi
• Space-time coupling
• Chirped pulse amplification
• Generazione impulsi ultracorti
• High Harmonic Generation (HHG)
• Caratterizzazione impulsi ultracorti
• Spettroscopia ultrafast
[1] Principles of lasers - O. Svelto
[2] Optics - E. Hecht
[3] Fundamentals of Photonics - B. Saleh, M. Teich
[4] Femtosecond laser pulses - C. Rulliere
[5] Nonlinear Optics - R. Boyd
[7] Characterization of ultrashort pulses - C. Dorrer, I. A. Walmsley
[8] Atomic Physics - Chris Foot
Programma
Parte 0 - Richiami di Ottica Ondulatoria• Natura ondulatoria della luce
• Polarizzazione
• Interferenza
• Diffrazione
Parte 1 - Ottica Lineare e Laser
• Cavità ottica - fabry Perot
• Modi longitudinali e trasversali
• Modi Gaussiani
• Modi di Hermite- Gauss
• Coefficienti di Einstein
• Rate equations
• Equazioni di Bloch ottiche e oscillazioni di Rabi
• Allargamenti di Riga (Damping, saturazione, doppler, collisioni)
• Meccanismo di funzionamento dei laser
• Sistemi a tre e quattro livelli
• Mode locking
Parte 2- Ottica Non Lineare
• Polarizzazione non lineare
• Suscettività non lineare
• Fenomeni non lineari del secondo ordine (SFG, DFG, SHG, SPDC)
• Phase matching
• Fenomeni non lineari del terzo ordine (THG, FWM,KERR)
Parte 3 - Ottica Ultrafast
• Impulsi ultrabrevi
• Space-time coupling
• Chirped pulse amplification
• Generazione impulsi ultracorti
• High Harmonic Generation (HHG)
• Caratterizzazione impulsi ultracorti
• Spettroscopia ultrafast
Testi Adottati
Bibliografia[1] Principles of lasers - O. Svelto
[2] Optics - E. Hecht
[3] Fundamentals of Photonics - B. Saleh, M. Teich
[4] Femtosecond laser pulses - C. Rulliere
[5] Nonlinear Optics - R. Boyd
[7] Characterization of ultrashort pulses - C. Dorrer, I. A. Walmsley
[8] Atomic Physics - Chris Foot
Modalità Frequenza
la frequenza non è obbligatoria ma è sempre fortemente consigliataModalità Valutazione
L’esame è orale e sono previsti 2 esoneri scritti a domanda aperta durante il corso.