Detail předmětu

Optoelektronika a optické komunikace

FEKT-BKC-OOKAk. rok: 2023/2024

Základy optických a optoelektronických prvků pro přenos a zpracování signálu. Generace světla, emise a absorpce. Základy laserové techniky, zesilování světla, plynové a pevnolátkové lasery, konstrukce, vlastnosti, použití. Principy a vlastnosti polovodičových elektro-optických součástek, nekoherentní zdroje záření, polovodičové lasery, optické detektory. Principy šíření světla v izotropních a anizotropních látkách, atmosférický přenos záření. Planární a vláknové vlnovody.
Principy optických přenosů analogových a digitálních signálů. Základní parametry optické vláknové trasy a optických atmosférických přenosových systémů.
Optické přenosy v datových a telko sítích. Technické principy fotoniky ve zpracování dat a v senzorové technice.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. František Urban, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav mikroelektroniky (UMEL)

Vstupní znalosti

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.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Seznámit s principy optoelektronických prvků a systémů zejména pro informační technologie, komunikace a senzoriku. Ukázat typické konstrukce a aplikace optických vláken, nekoherentních zdrojů, laserů, laserových diod a prvků vláknové optiky v optických komunikačních systémech, položit základy k návrhu a stavbě optických komunikačních linek.
Absolvent zná principy a základní technická řešení optoelektronických komponentů a systémů v komunikační technice, informatice a senzorice. Umí posoudit vhodnost aplikací těchto systémů v konkrétním projektu je schopen se kvalifikovaně podílet na návhu systémů, jejich realizaci či servisu.

Základní literatura

Y. Chai, Applied Photonics, Academic Press, California, 1994.
Saleh B. E. A., Teich M. C.: Fundamentals of photonics, New York, Wiley, 1991.
Čtyroký J., Hüttel I., Schröfel J., Šimánková L.: Integrovaná optika, Praha, SNTL 1986.
Schroffel, J. - Novotný, K. Optické vlnovody. Praha, SNTL-ALFA 1986.
Turán J., Petrík S.: Optické vláknové senzory. Alfa, Bratislava, 1991.
Tamir T.: Integrated optics, Berlin, Springer verlag, 1975.
Urban, F. - Mikel, B.: Optoelektronika. Učební texty FEKT VUT, 304s. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BKC-SEE bakalářský, 3. ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. František Urban, CSc.

Osnova

Základy optických a optoelektronických prvků pro přenos a zpracovaní signálu.
Generace světla, emise a absorpce. Základy laserové techniky, zesilování světla.
Plynové a pevnolátkové lasery, konstrukce, vlastnosti, použití.
Principy a vlastnosti elektro-optických polovodičových součástek.
Nekoherentní zdroje záření, polovodičové lasery.
Optické detektory.
Principy šíření světla v izotropních a anizotropních látkách, atmosférický přenos záření.
Planární a vláknové vlnovody.
Principy optických přenosů analogových a digitálních signálů.
Základní parametry optické vláknové trasy a optických atmosférických přenosových systémů.
Optické komunikace v datových a telekomunikačních sítích.
Technické principy fotoniky v senzorové technice.

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. František Urban, CSc.

Osnova

Měření překlenutelného útlumu, šířky pásma a ostatních parametrů vláknové trasy s různými typy vláken a různými vysílači a přijímači.
Metody měření optických odrazů ve vláknových vedeních.
Měření spektra polovodičových zdrojů záření.
Vláknové optické detektory.
Vazba záření polovodičového laseru do vlákna.
Měření vlastností mnohovidových vláken
Měření rozdílných vlastností jednovidových a mnohovidových vláken.
Měření s vláknovým laserovým interferometrem.
Metody konektorování vláken.