| Τίτλος |
Ειδικά Θέματα Φωτονικής: Σύγχρονη Φωτονική
|
| Κατηγορία |
Β
|
| ECTS |
5
|
| Ώρες |
4
|
| Επίπεδο |
Μεταπτυχιακό
|
| Εξάμηνο |
Εαρινό
|
| Διδάσκων |
Κ. Μακρής, Δ. Ψάλτης
|
| Πρόγραμμα |
Παρασκευή 11:00-15:00, Αίθουσα 1
|
| Ιστοσελίδα Μαθήματος |
|
| Σκοπός Μαθήματος |
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος ο φοιτητής/τρια θα είναι σε θέση:- Να αποκτήσεις μια πρώτη, σφαιρική άποψη του χώρου της Φωτονικής Επιστήμης και Τεχνολογίας
- Να συνδυάσει θεμελιώδεις αρχές κυματοδήγησης και εγκλωβισμού του φωτός, με συγκεκριμένους τύπους οπτικών αισθητήρων
- Να καταλάβει τον ρόλο των υλικών μεταγωγής (transducers) και τους θεμελιώδεις φυσικούς μηχανισμούς ανίχνευσης διαφόρων φυσικών, χημικών και βιολογικών ποσοτήτων
- Να γνωρίζει θεμελιώδεις αρχές οδήγησης φωτός σε κυματοδηγούς διαφόρων γεωμετριών
- Να έρθει σε επαφή με απλές διατάξεις μεταγωγής/εγκλωβισμού φωτός
- Να καταλάβει τον τρόπο σχεδιασμού και υλοποίησης ενός οπτικού αισθητήρα, με έμφαση σε αισθητήρες οπτικών ινών.
- Να έρθει σε επαφή με διάφορα παραδείγματα φωτονικών αισθητήρων οπτικών ινών και κυματοδηγών για πλείστες εφαρμογές στα πεδία της ενέργειας, ασφάλειας, υγείας/βιολογίας, μεταφορών και Η/Μ πεδίων.
|
| Διδακτέα Ύλη |
- Εισαγωγή στην Φωτονική
o Αγορές, Αντίκτυπος και Προοπτικές
o Εισαγωγή στους Αισθητήρες/Οπτικούς Αισθητήρες
o Ιστορική αναδρομή στους αισθητήρες οπτικών ινών
o Βασικές αρχές συστημάτων αισθητήρων
o Παράμετροι ανίχνευσης, Φυσικοί μηχανισμοί μεταγωγής και μηχανισμοί λήψης/μετατροπής σήματος
- Βασική θεωρία διάδοσης φωτός σε οπτικούς κυματοδηγούς
o Επίπεδοι κυματοδηγοί, οπτικές ίνες, εκλεπτυσμένες και μικροδομημένες οπτικές ίνες και οπτικές ίνες φωτονικού χάσματος
- Βασική θεωρία φωτονικών διατάξεων
o Κοιλότητες Fabry-Perot, Φράγματα περίθλασης Bragg και μακράς περιόδου, Τρόποι εγκλωβισμού ψιθυρισμού, Συζευκτές κατεύθυνσης, Πλασμονικά υμένια - Οπτικά υλικά, Υλικά Μεταγωγής και μέθοδοι κατασκευής οπτικών διατάξεων
o Οπτικά υλικά για οπτικές ίνες και κυματοδηγούς
o Μέθοδοι κατασκευής οπτικών ινών και επίπεδων κυματοδηγών
o Μέθοδοι κατασκευής φωτονικών διατάξεων
o Υλικά μεταγωγής και ιδιότητες τους
- Παραδείγματα και ανάλυση λειτουργίας Διατάξεων Οπτικών Αισθητήρων ανά τομέα εφαρμογής
o Παρακολούθηση μηχανικών παραμέτρων
o Ασφάλεια και αντί-τρομοκρατία
o Περιβαλλοντικές παράμετροι
o Ενέργεια και Η/Μ πεδία
o Υγεία και Βιοαισθητήρες
o Χημειο-αισθητήρες
o Άλλα πεδία εφαρμογής (Διάστημα, Αισθητήρες εξωτικών συνθηκών λειτουργίας, κτλ)
- Προοπτικές και μελλοντικές τάσεις
|
| Βιβλιογραφία |
1) Number of review journal and white papers
2) Kourosh Kalantar-zadeh, Sensors-An Introductory Course, Springer, 2013
3) Sabrie Soloman, Sensors Handbook, McGraw-Hill Education, 2nd Edition
4) John Dakin, B. Culshaw, Optical Fiber Sensors: Principles and components, Volume 1-4, Artech House
5) Santos, J. (Ed.), Farahi, F. (Ed.). (2014). Handbook of Optical Sensors. Boca Raton: CRC Press.
6) D. Lee, Electromagnetic Principles Of Integrated Optics, John Wiley and Sons, 1988
7) Stavros Pissadakis Stefano Selleri, Optofluidics, Sensors and Actuators in Microstructured Optical Fibers, Woodhead Publishing, 2015
8) Maria de Fátima F. Domingues, Ayman Radwan, Optical Fiber Sensors for loT and Smart Devices, Springer, 2017
|
|
|
