Laboratorio di Optoelettronica

Nome del Laboratorio: Laboratorio di Optoelettronica
Ubicazione: locale T.07
Responsabile della funzionalità: prof. G. Breglio, prof. A. Irace

Il laboratorio di Optoelettronica è da anni impegnato in diversi temi: diagnostica non-invasiva dei circuiti, dei componenti e dei materiali elettronici; analisi ed ottimizzazione dei sensori optoelettronici; analisi, progetto e caratterizzazione dei componenti optoelettronici integrati; diagnostica per i sistemi del laser.
Le principali apparecchiature consistono in: una sorgente laser Nd:YAG ad impulsi, con generatore di II e III armonica. Oscillatore OPO per la produzione di fasci laser (dal UV al vicino infrarosso; diodi laser ad impulsi corti (<1ns); laser tunabile (da 1520 nm a 1570 nm con 0.01 nm di riga); un sistema diagnostico per i fasci laser e videocamera IR; spettrofotometro UV-VIS-NIR; sistemi di micromanipolazione di guide d'onda e dispositivi optoelettronici con risoluzione sub-micrometrica; oscilloscopi e schede di acquisizione ad alta frequenza di campionamento, tavoli ottici antivibranti, componenti meccanici di elevata precisione. Diverse sono le collaborazioni con industrie e centri di ricerca che operano in questi settori.

Contesto applicativo. Le ricerche si svolgono nell'ambito dei dispositivi optoelettronici comprendo diverse tematiche dettagliate nel seguito:
1) Analisi numerica e sperimentale di modulatori integrati in silicio
Analisi, progettazione e caratterizzazioni sperimentali di componenti optoelettronici integrati in substrato di silicio in guida d’onda ottica “rib”. I dispositivi attivi sono basati sia su cella elettronica tre terminali (BMFET) sia su cella trasversale P-i-N. I risultati sperimentali attestano la maggiore efficienza nella commutazione “a tre terminali” e l’incremento delle prestazioni in termini di tempi di commutazione. Sono anche state proposte nuove strutture guidanti basate su strutture a cristallo fotonico per la realizzazione di dispositivi integrati.
2) Sensori di temperatura integrati
È stato sviluppato un nuovo tipo di sensore di temperatura basato sul principio dello sfasamento indotto dalle variazioni di temperatura in strutture realizzate in silicio associato a strutture ottiche risuonanti di tipo mode-mixing.
3) Analisi di strutture guidanti in materiale semiconduttore
Lo studio si occupa di valutare numericamente l’effetto delle proprietà fisico/geometrice sulle caratteristiche guidanti di strutture integrate in materiale semiconduttore.
4) Sistemi di sensori Optoelettronici in fibra ottica
Oggetto della ricerca è lo sviluppo di sistemi di sensori in fibra ottica destinati ad operare in ambienti ad alta energia, quali i laboratori CERN di Ginevra. I sistemi di sensori oggetto della ricerca sono: sensori di temperatura nel range criogenico (77°K – 1.9°K), sensori di campo Magnetico sino a 5T e sensori di umidità relativa (RH). I sensori di temperatura e di campo sono basati su reticoli di Bragg in fibra (FBG) mentre, per i sensori di umidità sono previsti due approcci differenti: uno basato su FBG, l’altro su reticoli a passo lungo (LPG).

Collaborazioni con Aziende

  • Toyota Motor Corporation (Japan)
  • Vishay Semiconductor Italiana (Italy)
  • On Semiconductor (Belgium)
  • SELEX Sistemi Integrati (Italy)
  • A.S.D. (Italy)
  • OPTOSMART (Italy)

Collaborazioni con altre Università / enti di ricerca

  • CERN (Ch)
  • University of Nottingham (UK)
  • Delft University of Technology (Netherlands)
  • Universitat Autònoma de Barcelona (Spain)
  • Istituto per la Microelettronica e Microsistemi CNR (Italy)
  • Università del Sannio (Italy)