CURSO: ELECTRO-OPTICA
TRADUCCION: ELECTRO-OPTICS (PHOTONICS)
SIGLA: IEE2693
CREDITOS: 10
MODULOS: 03
CARACTER: OPTATIVO
TIPO: CATEDRA
CALIFICACION: ESTANDAR
PALABRAS CLAVE: OPTICA, SENSORES, ACTUADORES, INSTRUMENTACION
NIVEL FORMATIVO: PREGRADO


I. DESCRIPCIONN DEL CURSO

El curso está orientado al análisis, diseño y control de sistemas ópticos. Se revisan las principales áreas de aplicación como visión humana, industria, medicina, astronomía y defensa. Se estudian conceptos físicos y matemáticos en ámbitos como la formación de imágenes, detectores, comunicaciones, entre otras. El curso cubre tópicos de óptica y sensores en el espectro ultravioleta, visible e infrarrojo.


II. OBJETIVOS

1. El alumno adquirirá competencias para el análisis y diseño de sistemas ópticos a partir de la fisica de propagación y procesamiento de ondas electromagnéticas a través de dispositivos refractivos (lentes) y reflectivos (espejos) en los rangos ultravioleta, visible e infrarrojo.

2. El alumno adquirirá conocimientos acerca de las tecnologías y dispositivos usados en este campo y estará habilitado para diseñar y operar sistemas ópticos básicos. El aprendizaje tendrá componentes prácticas importantes a nivel de diseño y ejecución de experiencias en laboratorio y desarrollo de tareas de simulación de propagación y generación de imágenes.

3. El alumno conocerá las principales aplicaciones de esta tecnología tales como la visión humana, la observación astronómica, la medicina e industria.


III. CONTENIDO

1. Introducción: Historia. Luz, fotones y el espectro electromagnético

2. Optica Geométrica: Rayos y formación de imágenes, número de diafragma, campo de visión, lentes. Calidad de imagen, difracción y aberraciones. Polarización. Dispositivos ópticos.

3. Optica de Fourier: Función de transferencia óptica, Simulación de propagación y formación de imágenes, El límite de difracción.

4. Fuentes de radiación: Aspectos de la naturaleza cuántica de la luz. Radiación de cuerpo negro. Emisividad

5. Detectores: Longitud de onda de corte. Criogenia. Responsividad espectral. Ruido y respuesta en frecuencia. Potencia equivalente del ruido.

6. Aplicaciones: Láseres (coherencia espacial y temporal); Optica Adaptativa; Fibra óptica (Reflexión Interna Total); Espectrometría.


IV. METODOLOGIA y EVALUACION

Se realizarán clases lectivas (teóricas) y de laboratorio (prácticas). Estas últimas tendrán dos modos: i) trabajo en mesas ópticas y ii) simulación y control.
La evaluación se efectuará mediante una interrogación, controles sorpresa, un examen y una experiencia práctica. En esta última actividad los alumnos simularán o diseñarán y construirán un sistema óptico simple. 
Las ponderaciones de cada una de las tres actividades serán: 40% interrogación y controles, 30% examen y 30% para el trabajo práctico.


V. BIBLIOGRAFIA

Básica:
- Hecht E., Optics, Pearson, 5th ed., 2016.
- Saleh B.E.A., Teich M.C., Fundamentals of Photonics, John Wiley & Sons, 3rd edition, 2019
- Schmidt J., Numerical Simulation of Optical Wave Propagation with examples in Matlab, SPIE, 2010

Complementaria
- Hardy J.W., Adaptive Optics for Astronomical Telescopes, Oxford University Press New York, 1998.
- Porter J., Queener H., Lin J., Thorn K., Awwal A., Adaptive Optics for Vision Science: Principles, Practices, Design and Applications, Wiley & Sons, 2006.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIER�A / ACTUALIZADO ABRIL 2021