Sistemi a Microonde e Ottici-I modulo

Classe delle lauree magistrali in:
Corso di laurea in:
Anno accademico:
Ingegneria Elettronica (LM-29)
Ingegneria Elettronica
2013 - 2014
Tipo di attività
Ambito disciplinare:
Settore scientifico
CFU:
formativa:
disciplinare: Campi
Ingegneria Elettronica
6
caratterizzante
elettromagnetici (ING-INF/02)
Titolo
Tipo di insegnamento:
Codice di Ateneo
dell’insegnamento:
obbligatorio per il curriculum
Anno:
Semestre:
dell’insegnamento:
Sistemi a Microonde e
"Elettronica per l'Industria e
secondo primo
2515
Ottici - I modulo (CDP)
l'Ambiente" (Taranto)
DOCENTE:
Prof. Luciano Mescia (ricercatore)
ARTICOLAZIONE IN TIPOLOGIE DIDATTICHE:
45 ore di lezioni teoriche, 12 ore di esercitazioni e seminari specialistici, 8 ore di laboratorio.
PREREQUISITI:
Conoscenze di base di campi elettromagnetici.
OBIETTIVI FORMATIVI:
Il corso ha come obiettivi principali quelli di fornire: i) una adeguata conoscenza dei dispositivi e sistemi a
microonde e ottici utilizzati nell’ambito delle comunicazioni e delle applicazioni industriali ii) fornire gli
strumenti teorici per la comprensione delle suddette tematiche e l’individuazione di opportune tecniche
progettuali.
CONTENUTI:
Propagazione guidata, piani metallici paralleli, guide planari a microstriscia, guide SIW, guide metalliche
cilindriche, filtri a cavità, fibre ottiche, fibre ottiche convenzionali, fibre ottiche microstrutturate, dispositivi e
sistemi in fibra ottica, [20 ore]
Teoria dei modi accoppiati, accoppiatore direzionali a microonde, accoppiatori direzionali ottici, reticoli in fibra
ottica [12 ore]
Dispositivi in vetro drogato con terre rare, erbio, itterbio, erbio-itterbio, neodimio. Sistemi laser in fibra ottica
per comunicazioni e applicazioni industriali. Diffrazione, qualità di fascio. Dispositivi ottici planari [25 ore]
Esercitazione e laboratorio: progetto di guide d’onda metalliche e fibre ottiche con software
HFSS/CST/FEMLAB [8 ore].
METODI DI INSEGNAMENTO:
Lezioni ed esercitazioni in aula supportate da trasparenze, videoproiettore e lavagna. Tutoraggio in forma di
assistenza individuale.
CONOSCENZE E ABILITÀ ATTESE:
Conoscenza di tematiche di base di alcuni sistemi a microonde e ottici e correlazioni tra l’aspetto teoricoprogettuale e quello tecnologico.
Capacità di progettare guide d’onda e dispositivi ottici mediante uso di software professionali.
SUPPORTI ALLA DIDATTICA:
PC e videoproiettore; CAD tools per progettazione di a microonde e ottici: CST, HFSS, COMSOL; appunti di
lezione, dispense del docente, calendario degli esami e avvisi dal sito FTP: http://ftpdee.poliba.it:8000/Mescia/. Sito del gruppo: http://moe-group.poliba.it.
CONTROLLO DELL’APPRENDIMENTO E MODALITÀ D’ESAME:
Esame orale, con discussione di una relazione scritta e individuale di progetto.
TESTI DI RIFERIMENTO PRINCIPALI:
R.E. Collin, Foundations for microwave Engineering. McGraw-Hill
Jordan Balmain, Electromagnetic Waves and Radiating Systems Prentice Hall Electrical engineering series
Computational Fourier Optics, SPIE press
Le fibre ottiche per telecomunicazioni , G. Vespasiano Editore: Telecom Italia
M.I.E Digonnet, Rare earth doped fiber laser and amplifier, Marcel Dekker INC New York
ULTERIORI TESTI SUGGERITI:
C. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, US, Arizona; G. B. Stracca: teoria delle microonde,
Città Studi Edizioni
ALTRE INFORMAZIONI: Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione, Politecnico di Bari
(http://dee.poliba.it). Stanza docente I° piano, tel. 0805963808 (int 3808), e-mail: [email protected].
Sito URL del gruppo di ricerca: http://moe-group.poliba.it
Master Degree class:
Electronic Engineering
Second level (two years)
degree:
Electronic Engineering
Scientific Discipline Sector:
Electromagnetic fields
Academic year:
2013 - 2014
Type of formative
Disciplinary area:
ECTS Credits:
activity:
Electronic Engineering
6
characterizing
Title of the course:
Type of course:
Course University
Optical and
compulsory for curriculum
Year:
Semester:
code:
Microwave Systems "Electronics for Industry and
2nd
1st
2515
first module
Environment" (Taranto)
LECTURER:
Prof. Luciano Mescia (researcher)
HOURS OF INSTRUCTION:
45 hours of theory, 12 hours of examples and specialized seminars, 8 hours in laboratory.
PREREQUISITES:
Basic knowledge of electromagnetic fields.
AIMS:
The aim of this course is to provide: i) a suitable knowledge of microwave and optical systems for
communication and industrial applications, ii) the basis knowledge and the adequate comprehension of
methods and techniques for design of optical and microwave devices and systems.
CONTENTS:
Guided propagation, planar waveguides, strip-line, SIW waveguides, rectangular and cylindrical waveguides,
cavity resonators and filters. Optical fiber. Microstructured optical fibers PCF [20ore]
Coupled Mode Microwave coupler, optical coupler, fiber grating [12]
Optical laser systems based on erbium, ytterbium, Neodymium doped fibers. Beam quality. Optical fiber laser
systems for communication industrial applications. Planar optical devices [25]
Laboratory: design via HFSS/CST/FEMLAB of optical devices [8].
TEACHING METHODS:
Lectures, supported by slides, videoprojector and blackboard. Personalized feedback and coaching to
improve every aspect of the student work.
EXPECTED OUTCOME AND SKILLS:
Knowledge of microwave and fiber optic systems for communication and industrial applications.
Comprehension of methods and techniques for design of microwave and fiber optic systems.
TEACHING AIDS:
PC and workstation; CAD tools HFSS/CST/COMSOL; lecture notes, exam calendar and news at FTP site:
http://ftp-dee.poliba.it:8000/Mescia/. Group URL: http://moe-group.poliba.it.
EXAMINATION METHOD:
Oral exam, with discussion of a written personal design report.
BIBLIOGRAPHY:
R.E. Collin, Foundations for microwave Engineering. McGraw-Hill
Jordan Balmain, Electromagnetic Waves and Radiating Systems Prentice Hall Electrical engineering series
R. Sorrentino, G. Bianch,. Ingegneria delle microonde e radiofrequenze McGraw-Hill
Paraboni, Antenne McGraw Hill, 1999
Computational Fourier Optics, SPIE press
Le fibre ottiche per telecomunicazioni , G. Vespasiano Editore: Telecom Italia
M.I.E Digonnet, Rare earth doped fiber laser and amplifier, Marcel Dekker INC New York.
FURTHER BIBLIOGRAPHY:
C. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, US, Arizona; G. B. Stracca: teoria delle microonde Città
Studi Edizioni
FURTHER INFORMATIONS:
Department of Electrical and Information Engineering, Politecnico di Bari (http://dee.poliba.it)
Lecturer room at 1th floor, phone 0805963808 (int. 3808), e-mail: [email protected].
URL site of research group: http://moe-group.poliba.it