Detail předmětu

Integrated Optoelectronics

FEKT-MPA-IOPAk. rok: 2021/2022

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.

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.
Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka znalého pro samostatnou činnost“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

Saleh, B., E., A., Teich, M., C.: Fundamentals of photonics, New York, Wiley, 3 edition, 2019, ISBN: 978-1-119-50687-4 (EN)
Razavi, B.: Design of Integrated Circuits for Optical Communications 2nd Edition, Wiley, 2012, ISBN: 978-1118336946 (EN)
Pollock, C., Lipson, M.: Integrated Photonics 4th Edition, Springer, 2003, ISBN: 978-1402076350 (EN)
Yin S. et all: Fiber Optic Sensors. CRC Press, 2019, ISBN: 978-0367387563 (EN)

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

- 30 bodů - laboratorní a seminární práce,
- 70 bodů - kombinovaná písemná/ústní zkouška.

Jazyk výuky

angličtina

Osnovy výuky

1. Moderní komponenty v optických komunikacích, DFB a VCSEL laserové diody,
rychlé optické přijímače.
2. Konstrukční prvky integrované a vláknové optiky, splittery WDM děliče a
sdružovače, izolátory, cirkulátory, filtry, ADM.
3. Optické sdružování kanálů, WWDM, CWDM DWDM.
4. Optimalizace využití kapacity přenosu multimodových vláken.
5. Kompenzace disperze v jednovidových optických trasách.
6. Vláknové kvantové zesilovače s erbiem, ytriem a praseodynem dopovanými
vlákny.
7. 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.
8. Metody kódování a modulace v optických přenosech.
9. Optické komunikační systémy v počítačových sítích.
10. Optické komunikační systémy 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.

Cíl

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 cvičení

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-MEL magisterský navazující, 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný
  • Program MPAD-MEL magisterský navazující, 2. ročník, letní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor