Course detail

Optické komunikace

FEKT-BPC-OKOAcad. year: 2022/2023

Studenti se seznámí s vlastnostmi laserového záření, Gaussovským svazkem, časovou a prostorovou koherencí vln, teorií difrakce, Jonesovým popisem polarizace, vlastnostmi základních optických komponentů, laserem, laserovými diodami a LED, tvarováním svazků, principem fotodetekce a fotodetektory, šumy v optické komunikaci, modulačními technikami pro optické komunikace, typy a vlastnostmi optických vláken, výkonovou bilanční rovnicí a návrhem optického vláknového spoje, atmosférickým přenosovým prostředím v optické oblasti spektra a návrhem optického bezkabelového spoje, hybridními a plně fotonickými spoji a VLC.

Language of instruction

čeština

Number of ECTS credits

5

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.

Department

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu bude schopen:
- Popsat vlnové a elektromagnetické projevy světla
- Popsat a vysvětli polarizaci, koherenci a difrakci
- Vysvětlit princip funkce laseru
- Navrhovat optické vláknové a bezkabelové spoje
- Porovnat jednotlivé optoelektronické a optické součástky a diskutovat jejich výhody a nevýhody

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby poučené“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Co-requisites

Not applicable.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratoře. Předmět využívá e-learning.

Způsob a kritéria hodnocení

Hodnotí se: 1 nepovinný test (až 10 bodů) a 10 povinných laboratorních úloh (až 20 bodů). Zkouška má povinnou písemnou část (až 50 bodů) a povinnou ústní část (až 20 bodů). Obsah zkoušky odpovídá anotaci předmětu.

Pro získání zápočtu je je potřeba absolvovat celou laboratorní výuku a získat z laboratoří minimálně 10 bodů. Pro absolvování předmětu je potřeba se zúčastnit písemné a ústní části závěrečné zkoušky.

Osnovy výuky

1. Základní aspekty optických komunikací
2. Vlastnosti laserového záření
3. Optická difrakce a polarizace záření
4. Optické komponenty
5. Optické vysílače
6. Optické přijímače
7. Teorie optických komunikací
8. Optická vlákna
9. Návrh optického kabelového spoje
10. Atmosférické přenosové prostředí
11. Optické bezkabelové spoje
12. Hybridní, plně fotonické spoje a VLC
13. Optická komunikační síť

Work placements

Not applicable.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty se základními aspekty optických komunikací, optickými komponenty, optickou difrakcí a polarizačními vlastnostmi laserového záření, podrobně probrat vlastnosti laserového záření, objasnit funkci optických vysílačů a přijímačů včetně objasnění podstaty funkce laserů a detailně rozebrat optické vláknové spoje, optické bezkabelové spoje včetně hybridních a plně fotonických spojů a VLC.

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.

Recommended optional programme components

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

WILFERT,O. Optoelektronika. Elektronický učební text. UREL VUT v Brně, Brno 2002, REL 023 (CS)
MAJUMDAR, A. K., RICKLIN J.C. Free-Space Laser Communications, Springer Science+Business Media, New York 2008 (CS)
WILFERT,O. Optoelektronika. Skripta. UREL VUT v Brně, Brno 2002, ISBN 80-214-2264-5 (CS)
WILFERT,O. Optoelektronika. Skripta. UREL VUT v Brně, Brno 2002, ISBN 80-214-2264-5 (CS)
SALEH, B. E. A., TEICH, M. C. Základy fotoniky 1-4. Matfyzpress, Praha 1994 (CS)

Recommended reading

Not applicable.

Elearning

eLearning: currently opened course

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-AUD bakalářský

    specialization AUDB-TECH , 0 year of study, letní semester, volitelný
    specialization AUDB-ZVUK , 0 year of study, letní semester, volitelný

  • Programme BPC-EKT bakalářský 3 year of study, letní semester, povinně volitelný
  • Programme BPC-IBE bakalářský 0 year of study, letní semester, volitelný
  • Programme BPC-MET bakalářský 0 year of study, letní semester, volitelný
  • Programme BPC-SEE bakalářský 0 year of study, letní semester, volitelný
  • Programme BPC-TLI bakalářský 0 year of study, letní semester, volitelný
  • Programme BPC-AMT bakalářský 0 year of study, letní semester, volitelný

Type of course unit

 

Přednáška

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.

Syllabus

Základní aspekty optických komunikací
Vlastnosti laserového záření
Optická difrakce a polarizace záření
Optické komponenty
Optické vysílače
Optické přijímače
Teorie optických komunikací
Optická vlákna
Návrh optického kabelového spoje
Atmosférické přenosové prostředí
Optické bezkabelové spoje
Hybridní, plně fotonické spoje a VLC
Optická komunikační síť

Laboratorní cvičení

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

Ing. Peter Barcík, Ph.D.
doc. Ing. Lucie Hudcová, Ph.D.

Syllabus

Měření parametrů optického vlákna
Přenos informace optickým vláknem
Měření odrazivých vlastností vybraných povrchů
Měření responzivity a linearity optického přijímače
Měření polarizace laserového svazku
Měření vlastností laserové diody a LED
Tvarování laserových svazků
Návrh optického bezkabelového spoje
Návrh optického vláknového spoje
Bezpečnost práce s laserovým zářením

Elearning

eLearning: currently opened course