Detail předmětu
Optoelektronika a integrovaná optika
FSI-TOIAk. rok: 2024/2025
Témata přednášky: Elektromagnetická teorie optických vlnovodů, teorie vázaných vidů, vazba mezi vlnovody a vazební členy. Technologie výroby vlnovodných prvků. Modulace a spínání ve vlnovodech. Integrované zdroje záření a detektory. Aplikace integrované optiky. Vláknové komunikační systémy. Fotonické krystaly.
Jazyk výuky
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
teorie elektromagnetického pole (Maxwellovy rovnice, vlnová rovnice, rovinná vlna, vlny v látkovém prostředí) a fyziky polovodičů (energiové pásy, přechod p-n).
Matematika: schopnost řešit jednoduché parciální diferenciální rovnice.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Zápočet - aktivní účast ve cvičeních. Zkouška - klasifikace bude určena na základě samostatné práce studentů ve cvičeních a výsledků dvou testů (v polovině a závěru semestru).
Bude sledována aktivita studentů během cvičení. Zmeškaná výuka ve cvičení může být nahrazena
zadaným úkolem.
Učební cíle
včetně výchozích principů a některých současných trendů.
Získané schopnosti: Základní znalosti z optoelektroniky a integrované optiky. Pochopení činnosti optických prvků jako jsou vlnovody, optická vlákna, laserové diody, optické modulátory a mřížové členy. Schopnost návrhu jednoduchých vlnovodných prvků.
Základní literatura
C.-L. Chen, Elements of optoelectronics and fiber optics, Irwin, Chicago, 2001. (EN)
D. Marcuse: Theory of Dielectric Optical Waveguides, Academic Press, New York, 1974. (EN)
R.G. Hunsperger: Integrated Optics: Theory and Technology, Springer, Berlin 2002. (EN)
S. O. Kasap, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, Prentice-Hall, Upper Saddle River, 2001. (EN)
Doporučená literatura
B.E.A. Saleh, M.C. Teich: Základy fotoniky, Matfyzpress, Praha, 1994. (CS)
J. Čtyroký, I. Hüttel, J. Schröfel, L. Šimánková: Integrovaná optika, SNTL, Praha, 1986. (CS)
R.G. Hunsperger: Integrated Optics: Theory and Technology, Springer, Berlin 2002. (EN)
S. O. Kasap, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, Prentice-Hall, Upper Saddle River, 2001. (EN)
Elearning
Zařazení předmětu ve studijních plánech
Typ (způsob) výuky
Přednáška
Vyučující / Lektor
Osnova
1. Úvod, Maxwellovy rovnice, TE a TM vidy. Paprskový přístup a vedené mody.
2. Základy elektromagnetické teorie vlnovodů. Planární vrstvový vlnovod.
3. Optické vlákno. Další typy vlnovodů.
4. Teorie vázaných modů. Vazba mezi vlnovody.
5. Vstupní a výstupní vazební členy.
6. Technologie výroby optoelektronických prvků.
7. Elektrooptické modulátory. Kapalné krystaly.
8. Akustooptické modulátory. Magnetooptické modulátory.
9. Integrované zdroje záření.
10. Integrované optické detektory.
11. Aplikace integrované optiky.
12. Vláknové komunikační systémy.
13. Fotonické krystaly.
Cvičení
Vyučující / Lektor
Osnova
Elearning