Optické komunikační systémy

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra telekomunikační techniky

Anotace:

Předmět se zabývá problematikou využití optického záření pro přenos informace. Cílem je seznámit studenty s funkcemi důležitých komponent používaných v moderních optických komunikačních systémech a sítích. Studenti se naučí prakticky navrhovat optické vláknového spoje a sítě. Získají teoretické znalosti pro realizaci plně optických fotonických sítí budoucnosti, kde hrají klíčovou roli systémy založené na kombinaci vlnového multiplexu s plně optickým přepínáním.

Požadavky:

Zkouška + zápočet.

Podmínky pro získání zápočtu:

účast v závěrečném soustředění (v případě akceptovatelné omluvy neúčasti - náhrada cvičení formou dohodnutou s vedoucím cvičení), předání zápisů z měření.

Zkouška:

Zkouška se koná formou testu, který je bodován, s maximálním počtem bodů 30. Podmínkou ke zkoušce je získání zápočtu. Klasifikace se skládá z 100 procent z hodnocení výsledků cvičení.

Osnova přednášek:

1. Výhody optické vláknové komunikace, porovnání optických komunikačních systémů a metalického vedení. Ekonomické faktory ovlivňující stav a vývoj technologie FTTx. Problém útlumu optického vlákna. Základní komponenty a bloky optických komunikačních systémů, CWDM a DWDM systémy, optická hierarchie OTH, optické transportní a přístupové sítě. Praktická ukázka: Svařování optických vláken svařovací soupravou

2. Teorie přenosu optickými vlákny (TIR, PBG), vlastnosti optických vláken (útlum, disperze, nelinearity), prakticky používané typy optických vláken dle ITU. Praktická ukázka: Měření numerické apertury optických vláken

3.Návrh optických vláken a systémů: 3R - obnova signálu, metody potlačování disperze (chromatická disperze, polarizační vidová disperze. Praktická ukázka: Měření útlumu optického vlákna metodou zpětného rozptylu (OTDR) a přímou metodou

4.Návrh optických vláken a systémů: optické zesilovače (optické zesilovače EDFA, optické polovodičové zesilovače (SOA), Ramanův zesilovač). Praktická ukázka: Regenerace optického signálu pomoci optického zesilovače EDFA

5.Mikrostrukturní optická vlákna: Index Guiding PCF, Hollow Core PCF, nelineární Highly Nonlinear PCF. Problém ohybu vlákna a optimalizace propagačních ztrát

Výroba optických vláken a kabelů, spojování optických vláken, optické spojky a konektory, sváření vláken. Praktická ukázka: modelování PCF vláken

6.Optické vazební články a filtry (Braggův filtr, Mach Zehnder filtr), optické demultiplexory AWG, izolátory, polarizační kontroléry a přepínače, mikrostrukturní planární struktury, plně optické interferometrické spínače. Praktická ukázka: Měření základních parametrů optických vazebních článků OVČ

7.Optické zdroje záření a optické detektory - parametry a užití. Optické systémy v praxi, aktuální problémy v oblasti optických komunikaci a nanotechnologií. Základní měření u optických komunikačních systémů. Souhrn látky

8.Závěrečné soustředění. Zápočet

Osnova cvičení:

Závěrečné soustředění: Bezpečnost práce v laboratoři, Svařování optických vláken svařovací soupravou, Měření numerické apertury optických vláken, Měření útlumu optického vlákna metodou zpětného rozptylu (OTDR), Regenerace optického signálu pomoci optického zesilovače EDFA, Měření základních parametrů optických vazebních článků OVČ, zápočet

Cíle studia:

Studenti se seznámí s metodami optických zařízení a sítí.

Studijní materiály:

BOHÁČ, Leoš, LUCKI, Michal. Optické komunikační systémy : přednášky. Miloš Schlitter, CSc. 1. vyd. Praha : ČVUT, 2010. 165 s. ISBN 978-80-01-04484-1.

John M. Senior: Optical Communications Principles and Practise. Prentice Hall, 1992, ISBN 0-13-635426-2

Gagliardi, R. M. - Karp, S.: Optical Communications. John Wiley @ Sons, Inc., 1995, ISBN 0-12-471-54287-3

Kaminow, I. P. - Koch, T. L.: Optical Telecommunication III A. Academic Press, 1997, ISBN-0-12-395170-4

Kaminow, I. P. - Koch, T. L.: Optical Telecommunication III B. Academic Press, 1997, ISBN-0-12-395171-2

Poznámka:

Rozsah výuky (19+2)

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Telekomunikace a radiotechnika - telekomunikace- strukturované studium (povinný předmět)