Φωτονική Τεχνολογία

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο/η φοιτητής/ήτρια διαθέτει πολύ εξειδικευμένες γνώσεις, μερικές από τις οποίες είναι γνώσεις αιχμής στο πεδίο της Φωτονικής Τεχνολογίας, που αποτελούν τη βάση για πρωτότυπη σκέψη, και με βάση τις οποίες είναι σε θέση να:

• Αντιλαμβάνεται κριτικά τις σύγχρονες τάσεις στο επιστημονικό πεδίο της Φωτονικής Τεχνολογίας και τη διασύνδεσή τους με την επιστήμη του Ηλεκτρολόγου και Ηλεκτρονικού Μηχανικού,
• Κατανοεί και εξηγεί τη φύση του φωτός καθώς και τους βασικούς φυσικούς νόμους σχετίζονται με την αλληλεπίδραση του φωτός με την ύλη,
• Περιγράφει τις απαιτούμενες δομές και την αρχή λειτουργίας των κυριότερων πηγών φωτός,
• Κατανοεί και περιγράφει τις βασικές αρχές που διέπουν την διαχείριση του φωτός καθώς και των αντίστοιχων διατάξεων,
• Κατανοεί, περιγράφει και κατηγοριοποιεί τις βασικές τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στη Φωτονική,
• Αντιλαμβάνεται, αξιολογεί συγκριτικά και τεκμηριώνει τα σχετικά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα εναλλακτικών τεχνολογικών προσεγγίσεων και λύσεων,
• Επιδεικνύει εξειδικευμένες δεξιότητες επίλυσης προβλημάτων, υιοθετεί καινοτομικές λύσεις και αναπτύσσει νέα γνώση στον τομέα της Φωτονικής Τεχνολογίας, ενσωματώνοντας γνώση από τα συναφή πεδία της Ηλεκτρονικής, της Κβαντικής Φυσικής και της Οπτικοηλεκτρονικής,
• Συνεργάζεται σε ομάδα για την ολοκληρωμένη αντιμετώπιση (ανάλυση – σύνθεση) σύνθετων προβλημάτων Φωτονικής Τεχνολογίας, την κριτική αξιολόγηση πιθανών λύσεων και τη λήψη αποφάσεων προς υλοποίηση.

 

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών
• Αυτόνομη Εργασία
• Ομαδική Εργασία
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

 

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

1. 1η ενότητα: Ιδιότητες του φωτός και αρχές οπτικής
   1. Βασικές αρχές και διαδικασίες εκπομπής φωτός. Διαδικασίες αλληλεπίδρασης ακτινοβολίας- ύλης.
   2. Βασικές αρχές γεωμετρικής οπτικής και συμβολομετρία.
   3. Οπτικές κοιλότητες.
   4. Δομή και αρχή λειτουργίας LED και Laser.
2. 2η ενότητα: Τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές και διατάξεις
   5. Laser ημιαγωγού: Λειτουργία και δομές. Συντονιζόμενες πηγές laser. Παλμικά laser.
   6. Οπτική ενίσχυση και διατάξεις.
   7. Οπτικοί δέκτες.
   8. Ηλεκτρο-οπτική διαμόρφωση και διατάξεις.
   9. Άλλες διατάξεις οπτικού δικτύου.
3. 3η ενότητα: Ειδικές φωτονικές τεχνολογίες, διατάξεις και εφαρμογές
   10. Οργανικά ηλεκτρονικά (OLED και OPV).
   11. Φωτονικοί αισθητήρες. Χαρακτηρισμός και μετρήσεις υλικών.
   12. Ολογραφία, οπτική τομογραφία.
   13. Τεχνολογίες απεικόνισης.

 

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΜΕΡΟΣ

1. Εργαστηριακός χαρακτηρισμός οπτικών πηγών (LED, Laser). Μετρήσεις ισχύος, φάσματος κτλ.
2. Εργαστηριακός χαρακτηρισμός οπτικών ενισχυτών ίνας (EDFA). Μετρήσεις ισχύος, φάσματος κτλ.
3. Εργαστηριακή μελέτη οπτικής διαμόρφωσης (άμεσης/εξωτερικής).
4. Εργαστηριακή μελέτη απόκρισης φωτοδιόδου, και πηγών πυρακτώσεως & αλογόνου (ακτινοβολία μέλανος σώματος).
5. Εργαστηριακή μελέτη φασμάτων ανάκλασης και διάδοσής από διάφορα υλικά, μελέτη καθρεπτικής ανάκλασης, διαχεόμενης ανάκλασης και θολότητας (haze).
6. Εργαστηριακή μελέτη συμβολής υμενίων, χαρακτηρισμό πάχους και οπτικών ιδιοτήτων υμενίου.

 

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Η τελική συνολική αξιολόγηση γίνεται με:
Ι. Γραπτή τελική εξέταση επί του θεωρητικού μέρους του μαθήματος (80%) που περιλαμβάνει:
– Ερωτήσεις με σκοπό την ανάπτυξη θεωρητικών ζητημάτων
– Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής
– Επίλυση ασκήσεων
ΙΙ. Αξιολόγηση επί του εργαστηριακού μέρους του μαθήματος (20%) ως εξής:
– Αξιολόγηση ατομικών εργασιών
– Προφορική αξιολόγηση κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών ασκήσεων

 

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

1. SINGH, J., Οπτοηλεκτρονική (μεταφρασμένο), Εκδόσεις Τζιόλα, Αθήνα 2015. ΚΩΔ. EUDOXUS: 50655998
2. YOUNG M., Οπτική και λέιζερ, οπτικές ίνες και κυματοδηγοί (μεταφρασμένο), Πανεπιστημιακές εκδόσεις ΕΜΠ, 2008. ΚΩΔ. EUDOXUS: 20200
3. WILSON J., HAWKES F.B.J., Οπτοηλεκτρονική: Μια εισαγωγή, (μεταφρασμένο), Πανεπιστημιακές εκδόσεις ΕΜΠ, 2007. ΚΩΔ. EUDOXUS: 20206
4. SVELTO O., Αρχές των lasers (μεταφρασμένο), 2η έκδοση, Εκδόσεις Συμμετρία, 1986. ΚΩΔ. EUDOXUS: 45477