Součástky integrované a vláknové optiky

Přednášející:

Vítězslav Jeřábek (gar.), Karel Novotný (gar.), Zdeněk Burian

Cvičící:

Vítězslav Jeřábek (gar.), Karel Novotný (gar.), Zdeněk Burian

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Základním cílem předmětu je vysvětlení principu a použití důležitých součástek, včetne optických integrovaných obvodů pro nejrůznější optoelektronické systémy, a to jak z teoretického tak i z širšího aplikačního pohledu. Pozornost je věnována zejména součástkám pro optické komunikace a dále pak součástkám pro senzorové aplikace, uvedeny jsou i důležité měřicí a návrhové metody. V rámci cvičení pak posluchači získají i praktické zkušenosti s návrhem řady součástek i optických integrovaných obvodů a měřením jejich vlastností.

Požadavky:

http://www.micro.feld.cvut.cz/home/X34SIF

Osnova přednášek:

1. Teoretické základy planárních a kanálkových optických vlnovodů.

2. Teoretické základy a vláknových optických vlnovodů.

3. Vlastnosti planárních a vláknových optických vlnovodů, vedená a evanescentní vlna, útlum, disperze.

4. Interferometry a jejich využití.

5. Součástky pro distribuci a ovládání optického svazku.

6. Optické senzory, evanescentní vlna, plasmony. Distribuované optické senzory, reflektometry.

7. Optické multiplexory a demultiplexory.Optické filtry.

8. Komponenty pro fotonické vysílače a fotonické příjímače.

9. Fotonické součástky pro optickou přenosovou linku.

10. Metodika měření součástek integrované a vláknové fotoniky.

11. Optická přenosová linka. Modulace, časový a vlnový multiplex.

12. Závislost chybovosti přenosu (BER) na druhu modulace, použitém kódování a odstupu signál/šum (SNR).

13. Profesionální software pro návrh optoelektronických systémů. Program SCOPE pro analýzu.

14. Systémy s optickými senzory.

Osnova cvičení:

1. S: Návrh struktury planárního vlnovodu.

2. S: Výpočet vlastností vláknového optického vlnovodu.

3. S: Návrh senzoru s evanescentní vlnou.

4. S: Návrh distribuovaného vláknového senzoru.

5. L: Vláknový senzor s evanescentní vlnou.

6. L: Distribuovaný vláknový senzor.

7. L: Měření na optickém demultiplexoru pro DWDM.

8. S: Návrh řízeného děliče svazku s Fabry Perotovým interferometrem.

9. L: Měření na děliči svazku s Fabry Perotovým interferometrem.

10. S: Návrh optické přenosové linky včetně obvodů vysílače a přijímače.

11. L: Měření na optické přenosové lince. Útlum, šířka pásma, chybovost přenosu.

12. L: Analýza obvodu programem SCOPE.

13. L: Výpočet šíření paprsku pomocí metody BMP.

14. Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. K. Novotný: Optická komunikační technika. Skripta ČVUT, 1997

2. B.E.A. Saleh, M.C Teich: Základy fotoniky, svazek 1-4. Matfyzpress, Praha, 1994-1996

3. J. Čtyroký, J. Hüttel, J. Schröfel, L. Šimánková: Integrovaná optika. SNTL, Praha, 1986

4. M. Vrbová (edit.): Lasery a moderní optika. Prometheus, Praha 1994

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, l, c

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika - elektronika a fotonika- strukturované studium (povinný předmět)