Detail předmětu

Integrated optoelectronics

FEKT-NIOPAk. rok: 2010/2011

Moderní komponenty v optických komunikacích _ DFB a VCSEL laserové diody, rychlé
optické přijímače. Konstrukční prvky integrované a vláknové optiky, splittery, WDM děliče
a sdružovače, izolátory, rotátory, filtry, ADM. Optické sdružování kanálů, WWDM, CWDM
DWDM. Optimalizace využití kapacity přenosu multimodových vláken. Kompenzace
disperze v jednovidových optických trasách. Vláknové kvantové zesilovače s erbiem,
ytriem a praseodynem dopovanými vlákny. Nelineární jevy v optických vláknech a jejich
využití _ generace a přenos solitonů, stimulovaný Ramanův rozptyl a aplikace ve
vláknových zesilovačích, stimulovaný Brillouenův rozptyl, čtyřvlnné směšování a omezení
pro vlnový multiplexní přenos. Metody kódování a modulace v optických přenosech.
Optické komunikační systémy v počítačových sítích, průmyslových sítích pro řídicí a
zabezpečovací techniku, v CCTV, v kabelových televizních a telekomunikačních
systémech. Koherentní zpracování optických signálů, polarizační optická vlákna, optické
vláknové senzory.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Výsledky učení předmětu

Frekventant se orientuje v návrhu optických vláknových komunikačních soustav, umí sestavit komunikační řetězec z vhodných komponentů podle žádané aplikace, je schopen zvolit vhodné prvky a bloky pro stavbu komunikační struktury LAN, MAN CCTV, CaTV a telekomunikačních řetězců

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

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

Způsob a kritéria hodnocení

70 pts - zkouška
30 pts - laboratorní a seminární práce

Osnovy výuky

1. Optické vláknové vlnovody, vidy ve vláknech, numerická apertura, MM a SM vlákna, spektrum útlumu ve vláknu, komunikační okna.
2. Konstrukční prvky integrované a vláknové optiky, splittery WDM děliče a
sdružovače, izolátory, cirkulátory, filtry, ADM.
3. Moderní komponenty v optických komunikacích, DFB a VCSEL laserové diody,
rychlé optické přijímače..
4. Optimalizace využití kapacity přenosu optických vláken. Optické sdružování kanálů, WWDM, CWDM DWDM
5. Typy disperzí a kompenzace chromatické disperze v jednovidových optických trasách.
6. Nelineární jevy v optických vláknech a jejich využití, generace a přenos solitonů,
stimulovaný Ramanův rozptyl , stimulovaný Brillouenův rozptyl, čtyřvlnné směšování a omezení pro vlnový multiplexní přenos.
7. Vláknové kvantové zesilovače se stimulovanou emisí, Raman zesilovače, polovodičové optické zesilovače.
8. Metody kódování a modulace v optických přenosech.
9. Optické komunikační systémy v počítačových sítích.
10. Optické komunikační systémy v průmyslových sítích pro řídicí a zabezpečovací
techniku, v CCTV a v kabelových televizních systémech.
11. Optické komunikační systémy v telekomunikačních systémech.
12. Koherentní zpracování optických signálů.
13. Polarizační optická vlákna, optické vláknové senzory.

Učební cíle

Seznámit s technickými řešeními a směry vývoje v optických komunikačních technologiích, se zaměřením na protokoly fyzické vrstvy počítačových sítí, na telekomunikační přenosové soustavy, kabelovou televizi a na průmyslové řídící a dohledové systémy. Dát aplikační a technické znalosti o nových řešeních, komponentech a systémech založených na nelineární optice, vlnovém multiplexu, na koherentním zpracování signálu, na optickém zesilování ve vláknech, optické filtraci a kompenzaci disperze ve vláknech. Seznámit s konstrukčními principy optoelektronických prvků a optických vláken v senzorice, položit základy návrhu topologie a komunikační vrstvy telekomunikačních a počítačových sítí a optických vláknových systémů.

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

Laboratorní práce

Základní literatura

Čtyroký J., Hüttel I., Schröfel J., Šimánková L.: Integrovaná optika, Praha, SNTL 1986.
Saleh B. E. A., Teich M. C.: Fundamentals of photonics, New York, Wiley, 1991.
Schroffel, J. - Novotný, K. Optické vlnovody. Praha, SNTL-ALFA 1986.
Tamir T.: Integrated optics, Berlin, Springer verlag, 1975.
Turán J., Petrík S.: Optické vláknové senzory. Alfa, Bratislava, 1991.
Y. Chai, Applied Photonics, Academic Press, California, 1994.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-MN magisterský navazující

    obor MN-MEL , 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Moderní komponenty v optických komunikacích, DFB a VCSEL laserové diody, rychlé optické přijímače.
Konstrukční prvky integrované a vláknové optiky, splittery WDM děliče a sdružovače, izolátory, rotátory, filtry, ADM.
Optické sdružování kanálů, WWDM, CWDM DWDM.
Optimalizace využití kapacity přenosu multimodových vláken.
Kompenzace disperze v jednovidových optických trasách.
Vláknové kvantové zesilovače s erbiem, ytriem a praseodynem dopovanými vlákny.
Nelineární jevy v optických vláknech a jejich využití, generace a přenos solitonů, stimulovaný Ramanův rozptyl a aplikace ve vláknových zesilovačích, stimulovaný Brillouenův rozptyl, čtyřvlnné směšování a omezení pro vlnový multiplexní přenos.
Metody kódování a modulace v optických přenosech.
Optické komunikační systémy v počítačových sítích.
Optické komunikační systémy průmyslových sítích pro řídicí a zabezpečovací techniku, v CCTV a v kabelových televizních systémech.
Optické komunikační systémy v telekomunikačních systémech.
Koherentní zpracování optických signálů.
Polarizační optická vlákna, optické vláknové senzory.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Měření útlumu, šířky pásma vlákna a ostatních základních parametrů vlákna.
Vlastnosti optoelektronických prvků pro přenos a zpracování signálu.
Vazba záření do vláken.
Měření parametrů optické vláknové trasy.
Optická vlákna a modová struktura.
Optické detektory.
Interference záření ve vláknových systémech.
Spektrální měření optických vysílačů.
Reflektometrická měření na vláknové trase.
Spojkování a svařování vláken.