Сильвано Донати

Сильвано Донати — учёный в области фотоники. Он является почетным профессором Университета Павии , где он был профессором в течение 30 лет и создал Группу электрооптической инженерии.

Карьера

Донати начал свою карьеру в CISE (Исследовательский центр Совета по электрогенерации) в 1966 году, сначала получив годовую стипендию CNR, а с 1967 по 1975 год работал в CISE на постоянной основе. Здесь он проводил исследования в области ядерной электроники и детекторов, а также зарождающихся фотонных приборов, в частности телеметров, интерферометров и датчиков вибрации с спекл-структурой. Между тем с 1967 по 1971 год он работал преподавателем курса «Электроника» в ИСТИМ, магистр по машиностроению.

В 1971 году он был назначен преподавателем в Университете Павии по только что начавшейся учебной программе по электронной инженерии, и там он создал и оборудовал Laboratorio Circuiti для обучения схемотехнике с помощью практических экспериментов по сборке и тестированию, первого из Жанр в Италии.

В 1975 году он стал «профессором Stabilizzato», или штатным, перешел на полный рабочий день в Университет Павии и начал преподавать свои недавно активированные курсы «Электронные материалы и технологии» и «Электрооптические системы», последний из которых был первым курсом по фотонике. итальянских университетов. В 1981 году он был назначен профессором Университета Павии и занимал эту должность до 2010 года.

В течение многих лет он постепенно улучшал конспекты лекций курсов, которые читал студентам, вплоть до публикации двух учебников: «Фотодетекторы» на 448 страниц, впервые опубликованных Prentice Hall в 2000 году, со 2-м изд. в 2021 году и «Электрооптические приборы», 442 страницы, впервые опубликовано в 2004 году издательством Prentice Hall , переведено на китайский язык (Guang Dien Yi Chi) в 2006 году. со 2-м изд. в 2023 году. С 2010 по 2014 год продолжал читать курсы в качестве преподавателя, а в 2015 году ему было присвоено звание почетного профессора.

Он также развивал деятельность и преподавал курсы в нескольких университетах Тайваня в качестве приглашенного профессора: NTU (Тайбэй) в 2005 г., NSYSU (Гаосюн) в 2007–2010 гг., NCKU (Тайнань) в 2012 г., NCHU (Тайчжун) в 2013–14 гг., NTUT (Тайбэй) в 2015–17 годах, снова НТУ. (Тайбэй) 2018–20 и 2021–2022 NCHU (Тайчжун), и 2023–2024 гг. NTUST (Тайбэй).

Он был заслуженным лектором Общества фотоники IEEE и путешествующим лектором Optica и SPIE, прочитав в общей сложности 120 лекций на местах в период с 2010 по 2020 год.

Исследовательская работа

Основной областью исследований Донати была фотонная инженерия. В период с 1975 по 1990 год он работал над компонентами и датчиками, внося новаторский вклад в разработку волоконно-оптических соединителей (завершившийся выделением компании Tel.Es, действующей 7 лет и со штатом в 24 человека, продающей за (лучший период с вносимыми потерями 0,05 дБ) и оптические изоляторы (как в свободном пространстве, так и полностью оптоволоконные). Что касается оптоволоконных датчиков, в 1985 году он разработал в Павии первый прототип волоконного гироскопа (спонсируемый Elsag Genova, а затем перешедший к GEM) и волоконный датчик тока.

В 1978 году во время своего первого исследования, проведенного в Университете Павии, он предложил новую конфигурацию интерферометрии, которую он назвал «индуцированной модуляцией», характеризующуюся отсутствием каких-либо оптических компонентов, внешних по отношению к источнику, и основанную на модуляции поля резонатора. производится оптическим сигналом, возвращающимся от удаленной цели. Модуляции являются как AM, так и FM, и эти два сигнала несут обычные sinφ и cosφ обычных интерферометров, φ= 2(2πL/λ) — длина оптического пути до цели на расстоянии L и обратно. В основополагающей статье Донати продемонстрировал, как обнаруживать как AM, так и FM сигналы с помощью HeNe-лазера с зеемановским расщеплением, а также как на их основе измерять смещения либо путем подсчета приращений λ/8, либо путем аналоговой реконструкции L = L (t). Форма сигнала с точностью до λ. Кроме того, он использовал оптический стетоскоп для измерения сердечного ритма и дыхательных шумов. Однако прогресс был медленным из-за громоздкого источника HeNe, пока в 90-х годах наконец не стали доступны одномодовые диодные лазеры, надежные и недорогие. Затем многие исследователи по всему миру начали разрабатывать новый интерферометр, получивший в то время название «самосмешивания» из-за внутрирезонаторного взаимодействия. Большая проблема с лазерным диодом заключалась в том, что доступен только один канал (АМ), поэтому на измерения влияет неоднозначность. В 1994 году Донати и его группа предложили режим умеренной обратной связи, при котором форма сигнала cosφ искажается за счет переключения, несущего знак смещения. Эта идея была запатентована в 1994 году и с тех пор использовалась во всех последующих приложениях.

Деятельность Донати продолжилась в 2002-2015 годах с применением интерферометра с автосмешиванием (SMI) для решения различных измерительных задач, включая виброметрию сигналов с амплитудой субнанометрового диапазона посредством анализа с обратной связью - открытие новой конфигурации. путь к нескольким приложениям, в частности к бесконтактному механическому спектральному анализу, измерению цикла механического гистерезиса и МЭМС-диагностике. Кроме того, он и его группа разработали новые методы измерения абсолютного расстояния, измерения угла, детекторы эха и измерения параметров лазера, таких как ширина линии и α-фактор. В 2013 году один из его сотрудников начал успешное выделение SMI — компании Julight. Основные статьи по самосмешивающейся интерферометрии, опубликованные Донати и его коллегами, насчитывают 60 и собрали более 4500 цитирований.

Еще одним достижением Донати, также принадлежащим к классу явлений связи в лазерных источниках и их приложениях, является криптография хаоса. В 1996 году, после статьи о динамике связанных лазерных диодов на высоком уровне, показывающей уже известную бифуркацию, мультипериодичность и хаос, он и его коллега В.Анновацци-Лоди разработали синхронизацию хаоса и предложили создавать криптографию с помощью манипуляции сдвигом хаоса[9]. , прогресс в отношении простой маскировки сигналов хаосом. За этими основополагающими документами последовала большая работа, способствующая двум раундам проектов EEC FET, в которых участвовали семь международных групп, возглавляемых К.Мирассо из IMEDEA. В результате был наконец разработан чип InP для хаос-криптографии, включающий лазерный диод, модулятор и аттенюатор и служащий передатчиком и приемником хаос-кодированной информации.

Недавним вкладом Донати в усовершенствование устройств обработки изображений, включающих в себя существенные схемы попиксельной обработки, также известных как интеллектуальные пиксели (например, 3D-телеметры), стала идея обменять твердый угол приема на увеличение площади, воспользовавшись преимуществом неизменность сияния. Так, массивы SPAD с низким коэффициентом заполнения (например, FF=0,05) благодаря матрице микролинз могут почти полностью компенсировать потери FF. В настоящее время широко используются массивы микролинз.

Награды и почести

• В 1999 году он получил Премию Гульельмо Маркони , присужденную AEI 1999 года.
• В 2002 году он получил звание «члена» от IEEE.
• В 2003 году он получил звание научного сотрудника Optica.
• В 2009 году он получил награду «Выдающийся лектор» от Общества фотоники IEEE.
• В 2009 году он получил звание «Пожизненный член» от IEEE.
• В 2011 году он получил награду «За выдающиеся заслуги» Общества фотоники IEEE.
• В 2015 году он получил премию «IEEE PhoS «Aaron Kressel Award» за исследования в области полупроводниковых лазеров.
• SPIE (постоянная должность)