Detail předmětu

Základy optických komunikací a optoelektronika

FEKT-BOPEAk. rok: 2012/2013

Radiometrické a fotometrické veličiny. Metrologické a hygienické aspekty optoelektroniky (bezpečnost práce v optoelektronické laboratoři z hlediska zdraví očí). Vlnová optika: interference, koherence, difrakce a holografie. Optické rezonátory, Gaussův svazek ve volném prostoru. Princip funkce laseru. Polovodičová optoelektronika (laserové diody, LED diody, fotodiody PIN a lavinové fotodiody). Princip šíření světla v optických vláknech. Světlovodné optické spoje, atmosférické, mobilní a kosmické optické spoje.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Otakar Wilfert, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s vlnovými a kvantovými projevy světla, holografií a principem funkce laseru. Budou schopni použít některé aproximace optických jevů k řešení konkrétních problémů optoelektroniky. Prakticky zvládnou základní měření polovodičové optoelektroniky a vláknové optiky.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnotí se: 2 testy, 5 laboratorních úloh a 1 individuální projekt. Zkouška má písemnou a ústní část.

Osnovy výuky

1 Metrologické aspekty optoelektroniky
2 Optické spektrum a vlastnosti záření
3 Interferometrie a optické interferometry
4 Difrakce, holografie a termogramy
5 Optické komponenty a jejich popis
6 Lasery a laserové diody
7 LED a fotodetektory
8 Snímače a displeje
9 Optická vlákna
10 Optické vláknové spoje
11 Optické bezkabelové spoje
12 Lidary a laserové radary
13 Budoucnost optoelektroniky

Učební cíle

Seznámit studenty s lékařskými, hygienickými a metrologickými aspekty optoelektroniky, vlnovou optikou a kvantovými projevy světla. Objasnit funkci optického rezonátoru a princip funkce laseru. Podrobněji rozebrat polovodičovou optoelektroniku, šíření světla v optických vláknech a problematiku optického spoje.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

SALEH, B. E. A., TEICH, M. C. Základy fotoniky 1-4. Matfyzpress, Praha 1994 (CS)
WILFERT,O. Optoelektronika. Elektronický učební text. UREL VUT v Brně, Brno 2002, REL 023 (CS)
WILFERT,O. Optoelektronika. Skripta. UREL VUT v Brně, Brno 2002, ISBN 80-214-2264-5 (CS)

Doporučená literatura

GAGLIARDI, R. M., KARP, S. Optical Communications. John Wiley, New York 1995 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 3 ročník, letní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1 ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Otakar Wilfert, CSc.

Osnova

Metrologické aspekty optoelektroniky
Optické spektrum a vlastnosti záření
Interferometrie a optické interferometry
Difrakce, holografie a termogramy
Optické komponenty a jejich popis
Lasery a laserové diody
LED a fotodetektory
Snímače a displeje
Optická vlákna
Optické vláknové spoje
Optické bezkabelové spoje
Lidary a laserové radary
Budoucnost optoelektroniky

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Juraj Poliak, Ph.D.

Osnova

Měření odrazivých vlastností povrchů
Měření responzivity a linearity optického přijímače
Měření útlumu optického vlákna
Počítačové řešení energetické bilance optického směrového spoje
Měření kvalitativních parametrů optické linky