Detail předmětu

Fotonika a optické komunikace

FEKT-LFOKAk. rok: 2016/2017

Studenti se seznámí s fotonikou a příbuznými obory, dějinami optiky a optických komunikací, výhodami a nevýhodami optických komunikací, rozdělením optických komunikačních systémů, Jonesovými maticemi, nelineární optikou, optickými aktivními a pasivními komponenty, atmosférickým přenosovým prostředím v optické oblasti spektra a návrhem optických spojů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu bude schopen:
- Navrhnout optický vláknový spoj
- Navrhnout optický bezkabelový spoj
- Porovnat jednotlivé optické sítě
- Vysvětlit funkci hybridních spojů
- Porovnat jednotlivé optické zdroje a detektory a diskutovat jejich výhody a nevýhody

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují turoriály a laboratoře. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává 5 domácích úkolů.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnotí se: 5 domácích úloh (až 30 bodů), 2 laboratorní úlohy (až 20 bodů). Zkouška má povinnou písemnou část (až 30 bodů) a ústní povinnou část (až 20 bodů). Obsah zkoušky odpovídá anotaci předmětu.

Osnovy výuky

1. Systémové aspekty fotoniky
2. Fotonová optika
3. Nelineární optika
4. Optické čočky a komponenty
5. Optické vysílače a přijímače
6. Optické vláknové zesilovače
7. Základy optických komunikací
8. Návrh optického vláknového spoje
9. Optické bezkabelové spoje
10. Návrh optického bezkabelového spoje
11. Fotonické sítě
12. Budoucnost optických komunikací
13. Odevzdání projektu

Učební cíle

Cílem tohoto předmětu je seznámit studenty s horizontálními, vertikálními i indoor optickými komunikačními systémy, jejich jednotlivými komponenty a konkrétním využitím. Studenti se naučí navrhovat optické vláknové i bezkabelové spoje. Součástí výuky je i seznámení se s využitím optických solitonů při optických přenosech, zesilujícími i nezesilujícími optickými vlákny a vlnovým multiplexem (WDM). Bude také probíraná budoucnost optických komunikací.

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

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

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-ML magisterský navazující

    obor ML-EST , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.

Osnova

1. Systémové aspekty fotoniky
2. Fotonová optika
3. Nelineární optika a optické solitony
4. Optické čočky a komponenty
5. Optické vysílače a přijímače
6. Optické vláknové zesilovače
7. Základy optických komunikací
8. Návrh optického vláknového spoje
9. Optické bezkabelové spoje
10. Návrh optického bezkabelového spoje
11. Fotonické sítě
12. Budoucnost optických komunikací
13. Odevzdání projektu

Laboratorní cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.

Osnova

1 Počítačové řešení modů optického vlákna a návrh laserového kolimátoru
2 Měření vlivu turbulence atmosféry na fluktuace intenzity záření laserového svazku
3 Měření na modelu WDM
4 Měření kvalitativních parametrů atmosférické optické linky
5 Měření na modelu homodynního optického detektoru