Optical Microring Resonators based on ion-implanted LiNbO3 ridge waveguides

The growing interest for Integrated Optics for sensing, telecommunications and even electronics is driving research to find solutions to the new challenges issued by a more and more fast, connected and smart world. This thesis deals with the design, the fabrication and the characterisation of the first prototypes of Microring Resonators realised using ion implanted Lithium Niobate (LiNbO3) ridge waveguides. Optical Resonator is one among the most important devices for all tasks described above. LiNbO3 is the substrate commonly used to fabricate optical modulators thanks to its electro-optic characteristics. Since it is produced in high quantity, good quality and large wafers its price is low compared to other electro-optic substrate. We propose to use ion implantation as fabrication technology because in the other way standard optical waveguides realised in LiNbO3 by Proton Exchange (PE) or metal diffusion do not allow small bending radii, which are necessary to keep the circuit footprint small. We will show in fact that this approach allows to fabricate waveguides on Lithium Niobate that are better than PE or metal diffused waveguides as it allows smaller size devices and tailoring of the refractive index profile controlling the implantation parameters. Moreover, we will show that the ridge technology based on enhanced etching rate via ion implantation produces a waveguide with roughness lower than a dry etched one. Finally it has been assessed a complete technological process for fabrication of Microring Resonator devices in Lithium Niobate by ion implantation and the first prototypes have been produced.

Keplero e la musica. Il Libro III dell'Harmonice mundi (Linz, 1619): traduzione e Introduzione

Questo lavoro si concentra su un particolare aspetto della sfaccettata ricerca scientifica di Johannes Kepler (1571-1630), ossia quello teorico-musicale. I pensieri dell’astronomo tedesco riguardanti tale campo sono concentrati – oltre che in alcuni capitoli del Mysterium cosmographicum (1596) ed in alcune sue lettere – nel Libro III dell’Harmonices mundi libri quinque (1619), che, per la sua posizione mediana all’interno dell’opera, tra i primi due libri geometrici e gli ultimi due astronomici, e per la sua funzione di raccordo tra la «speculazione astratta» della geometria e la concretizzazione degli archetipi geometrici nel mondo fisico, assume la struttura di un vero e proprio trattato musicale sul modello di quelli rinascimentali, nel quale la «musica speculativa», dedicata alla teoria delle consonanze e alla loro deduzione geometrica precede la «musica activa», dedicata alla pratica del canto dell’uomo nelle sue differenze, generi e modi. La tesi contiene la traduzione italiana, con testo latino a fronte, del Libro III dell’Harmonice, e un’ampia introduzione che percorre le tappe fondamentali del percorso biografico e scientifico che hanno portato alla concezione di quest’opera – soffermandosi in particolare sulla formazione musicale ricevuta da Keplero, sulle pagine di argomento musicale del Mysterium e delle lettere, e sulle riflessioni filosofico-armoniche sviluppate negli anni di ricerca – e offre gli elementi fondamentali per poter comprendere l’Harmonice mundi in generale e il Libro III in particolare. A ciò si aggiunge, in Appendice, la traduzione, anch’essa con testo latino a fronte, della Sectio V, dedicata alla musica, del Liber IX dell’Almagestum novum (1651) di Giovanni Battista Riccioli (1598-1671), interessante sia dal punto di vista della recezione delle teorie di Keplero che dal punto di vista della storia delle idee musicali.

Gesù continuatore di Giovanni. Studio storico-esegetico sulla relazione tra Gesù di Nazaret e Giovanni il Battista

L’enigma della relazione tra Gesù e Giovanni il Battista ha da sempre stimolato l’immaginazione storica degli studiosi, suscitando una varietà di ipotesi e valutazioni, spesso assai diverse. Ciò nonostante, tutti concordano su un punto: che, almeno nella sua fase maggiore in Galilea, il ministero di Gesù fosse una realtà essenzialmente autonoma, diversa, originale e irriducibile rispetto alla missione di Giovanni. In controtendenza con questa “impostazione predefinita”, il presente studio sostiene la tesi secondo cui Gesù portò avanti la sua missione come intenzionale e programmatica prosecuzione dell’opera prematuramente interrotta di Giovanni. Nella prima parte, si esamina approfonditamente quale memoria della relazione sia conservata nelle fonti più antiche, cioè Q (qui analizzata con particolare attenzione) e Marco – a cui si aggiunge Matteo, che, in ragione dello stretto legame storico-sociologico con Q, offre un esempio illuminante di rinarrazione della memoria altamente originale eppure profondamente fedele. La conclusione è che la memoria più antica della relazione Gesù-Giovanni è profondamente segnata da aspetti di accordo, conformità e allineamento. Nella seconda parte si esaminano una serie di tradizioni che attestano che Gesù era percepito pubblicamente in relazione al Battista e che egli stesso condivideva e alimentava tale percezione riallacciandosi a lui in polemica con i suoi avversari, e dipingendolo come una figura di capitale importanza nella predicazione e nell’insegnamento a seguaci e discepoli. Infine, si argomenta l’esistenza di ampie e sostanziali aree di accordo tra i due a livello di escatologia, istruzioni etiche e programma sociale, missione penitenziale verso i peccatori e attività battesimale. L’ipotesi che Gesù portasse avanti l’attività riformatrice di Giovanni, in termini di una campagna purificatoria “penitenziale-battesimale-esorcistica” in preparazione dell’avvento di Dio, consente infine di armonizzare in modo soddisfacente i due aspetti più caratteristici dell’attività di Gesù (normalmente giustapposti, quando non contrapposti): escatologia e miracoli, il Gesù profeta e il Gesù taumaturgo.

Perturbative and non perturbative effects in the Standard Model and orbifolded ADS/CFT based theories

We study some perturbative and nonperturbative effects in the framework of the Standard Model of particle physics. In particular we consider the time dependence of the Higgs vacuum expectation value given by the dynamics of the StandardModel and study the non-adiabatic production of both bosons and fermions, which is intrinsically non-perturbative. In theHartree approximation, we analyze the general expressions that describe the dissipative dynamics due to the backreaction of the produced particles. Then, we solve numerically some relevant cases for the Standard Model phenomenology in the regime of relatively small oscillations of the Higgs vacuum expectation value (vev). As perturbative effects, we consider the leading logarithmic resummation in small Bjorken x QCD, concentrating ourselves on the Nc dependence of the Green functions associated to reggeized gluons. Here the eigenvalues of the BKP kernel for states of more than three reggeized gluons are unknown in general, contrary to the large Nc limit (planar limit) case where the problem becomes integrable. In this contest we consider a 4-gluon kernel for a finite number of colors and define some simple toy models for the configuration space dynamics, which are directly solvable with group theoretical methods. In particular we study the depencence of the spectrum of thesemodelswith respect to the number of colors andmake comparisons with the planar limit case. In the final part we move on the study of theories beyond the Standard Model, considering models built on AdS5 S5/Γ orbifold compactifications of the type IIB superstring, where Γ is the abelian group Zn. We present an appealing three family N = 0 SUSY model with n = 7 for the order of the orbifolding group. This result in a modified Pati–Salam Model which reduced to the StandardModel after symmetry breaking and has interesting phenomenological consequences for LHC.

Labyrinthum capellae. Le "Annotationes in Marcianum" di Giovanni Scoto Eriugena e la fortuna del neoplatonismo cristiano

The labyrinthum Capella quoted in the title (from a Prudentius of Troyes epistle) represents the allegory of the studium of the liberal arts and the looking for knowledge in the early middle age. This is a capital problem in the early Christianity and, in general, for all the western world, concerning the relationship between faith and science. I studied the evolution of this subject from its birth to Carolingian age, focusing on the most relevant figures, for the western Europe, such Saint Augustine (De doctrina christiana), Martianus Capella (De Nuptiis Philologiae et Mercurii) and Iohannes Scotus Eriugena (Annotationes in Marcianum). Clearly it emerges that there were two opposite ways about this relatioship. According to the first, the human being is capable of get a knowledge about God thanks to its own reason and logical thought processes (by the analysis of the nature as a Speculum Dei); on the other way, only the faith and the grace could give the man the possibility to perceive God, and the Bible is the only book men need to know. From late antiquity to Iohannes Scotus times, a few christian and pagan authors fall into line with first position (the neoplatonic one): Saint Augustine (first part of his life, then he retracted some of his views), Martianus, Calcidius and Macrobius. Other philosophers were not neoplatonic bat believed in the power of the studium: Boethius, Cassiodorus, Isidorus of Seville, Hrabanus Maurus and Lupus of Ferriéres. In order to get an idea of this conception, I finally focused the research on Iohannes Scotus Eriugena's Annotationes in Marcianum. I commented Eriugena's work phrase by phrase trying to catch the sense of his words, the reference, philosophical influences, to trace antecedents and its clouts to later middle age and Chartres school. In this scholastic text Eriugena comments the Capella's work and poses again the question of the studium to his students. Iohannes was a magister in schola Palatina during the time of Carl the Bald, he knew Saint Augustine works, and he knew Boethius, Calcidius, Macrobius, Isidorus and Cassiodorus ones too. He translated Pseudo-Dionysius the Areopagite and Maximus the Confessor. He had a neoplatonic view of Christianity and tried to harmonize the impossibility to know God to man's intellectual capability to get a glimpse of God through the study of the nature. According to this point of view, Eriugena's comment of Martianus Capella was no more a secondary work. It gets more and more importance to understand his research and his mystic, and to understand and really grasp the inner sense of his chief work Periphyseon.

Architettura delle centrali idroelettriche italiane 1910-1940. L'esperienza di Giovanni Muzio e Piero Portaluppi

Oggetto della ricerca è il tema dello spazio delle centrali idroelettriche costruite nella prima metà del Novecento dagli architetti Giovanni Muzio e Piero Portaluppi. L’individuazione del tema sorge dalla volontà di indagare quali siano stati gli sviluppi dal punto di vista architettonico all’interno di un genere così specifico durante un periodo di tempo in cui gli stili architettonici e le tendenze hanno subito stravolgimenti ed evoluzioni che ancora oggi trovano una difficile connotazione e definizione precisa. L’analisi dell’architettura delle centrali idroelettriche, effettuata ripercorrendo le principali vicende del settore idroelettrico dalla fine del secolo scorso al secondo dopoguerra, oltre a considerare il rapporto con il contesto territoriale e culturale del nostro Paese vuole prendere in considerazione anche il particolare rapporto che in più casi si è venuto a creare tra committenti e progettisti. Compito della tesi è rileggere un settore poco indagato finora e capire se vi sia stata effettivamente una evoluzione architettonica dal punto di vista tipologico o se la centrale sia stata sempre affrontata come semplice esercizio di “vestizione” di un involucro precostituito da precise esigenze tecniche. La ricerca infatti si pone come obiettivo lo studio delle centrali non solo dal punto di vista tipologico e spaziale dei suoi principali elementi, ma si pone come obiettivo anche lo studio della loro distribuzione nel sito in cui sono sorte, distribuzione che spesso ha portato alla formazione di una sorta di vera e propria “città elettrica”, in cui la composizione dei vari elementi segue una logica compositiva ben precisa. Dal punto di vista del contributo originale la ricerca vuole proporre una serie di riflessioni ed elaborati inerenti alcune centrali non ancora indagate. Nel caso specifico di Portaluppi l’apporto originale consiste nell’aver portato alla luce notizie inerenti centrali che sono sempre state poste in secondo piano rispetto le ben più note e studiate centrali della Val d’Ossola. Nel caso invece di Muzio il contributo consiste in una analisi approfondita e in una comparazione di documenti che di solito sono sempre stati pubblicati come semplice apparato iconografico, ma che messi a confronto danno una lettura di quelle che sono state le fasi e le elaborazioni progettuali apportate dall’autore. Il tema della ricerca è stato affrontato poi attraverso una lettura delle fonti dirette relative agli scritti degli autori, con una contemporanea lettura di testi, articoli e interventi tratti dalle riviste appartenenti al periodo in esame per comprendere al meglio il panorama culturale e architettonico che hanno fatto da scenario alle esperienze di entrambe le figure oggetto di studio. Infine la ricerca si è concentrata sull’analisi di alcune opere in particolare - due centrali idroelettriche per ciascun autore oggetto della tesi - scelte perché considerate rappresentative sia per impianto spaziale e tipologico, sia per le scelte compositive e stilistiche adottate. La lettura dei manufatti architettonici scelti è stata condotta con l’analisi di copie di elaborati grafici originali, foto d’epoca e altri documenti reperiti grazie ad una ricerca condotta in vari archivi. Le centrali scelte nell’ambito delle esperienze maturate da Muzio e Portaluppi sono state individuate per rappresentare il quadro relativo allo sviluppo e alla ricerca di un nuovo linguaggio formale da adottare nell’ambito dell’architettura di questi manufatti. Per entrambi i protagonisti oggetto della ricerca sono state individuate due centrali in grado di dare una visione il più possibile completa dell’evoluzione della tematica delle centrali idroelettriche all’interno della loro esperienza, prendendo in considerazione soprattutto gli aspetti legati all’evoluzione del loro linguaggio compositivo e stilistico. L’individuazione delle centrali da analizzare è stata dettata prendendo in considerazione alcuni fattori come il tipo di impianto, le relazioni e confronto con il contesto geografico e naturale e le soluzioni adottate.