Fotonické přijímače a vysílače

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Cílem předmětu je seznámit posluchače s aplikačními vlastnostmi zdrojů záření a detektorů záření na základě fyzikálních principů činnosti. Zvláštní pozornost bude věnována injekčním laserům všech typů, optickým zesilovačům a detektorům a jejich obvodovým zapojením ve fotonických vysílačích a přijímačích. Zvláštní zřetel bude brán na aplikace v oblasti optických komunikací a optických senzorů

Požadavky:

http://www.micro.feld.cvut.cz/home/X34FPV

Osnova přednášek:

1. Interakce optického záření s prostředím. Absorpce a emise. Významné nelineární optické jevy.

2. Fotoelektrické detektory. Rozdělení. Detektory s přímou a nepřímou přeměnou.

3. Kvantové detektory. Fotodiody PN, PIN, lavinové fotodiody, fototranzistory.

4. Fotonásobiče, fotorezistory, detektory s prostorovým rozlišením.

5. Neselektivní detektory: termočlánky, bolometry, pyroelektrické detektory.

6. Detekce slabých optických signálů. Šum, vliv modulace a SNR na BER. Optický přijímač.

7. Sluneční články.

8. Nekoherentní zdroje záření. Tepelný zdroj. Výbojky. Elektroluminiscenční diody.

9. Laser jako zesilovač a oscilátor, aktivní prostředí, zpětná vazba.

10. Lasery plynové a kapalinové.

11. Lasery pevnolátkové - dielektrické.

12. Lasery polovodičové, injekční.

13. Lasery MQW, lasery s distribuovanou zpětnou vazbou (DFB) a struktury DBR.

14. Aplikační vlastnosti laserů, stabilita, šířka spektrální čáry, modulace a laditelnost, dynamické vlastnosti.

Osnova cvičení:

1. S:Výpočty vlastností detektorů záření.

2. S:Výpočty vlastností detektorů záření.

3. L:Voltampérové charakteristiky detektorů záření.

4. L: Prahový proud laserové diody.

5. L:Spektrální charakteristiky zdrojů záření.

6. L: Spektrální charakteristiky detektorů záření.

7. L:Přenosové vlastnosti optronu pro přenos analogového signálu.

8. L:Přenosové vlastnosti optronu pro přenos digitálního signálu.

9. L:Vyzařovací charakteristiky zdrojů záření.

10. S:Výpočty vlastností zdrojů záření.

11. S:Výpočty vlastností zdrojů záření.

12. S:Návrh a analýza vlastnosti optického přijímače.

13. S:Návrh a analýza vlastnosti optického přijímače.

14. S:Zápočet.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Burian,Z.: Optoelektronika, skriptum ČVUT, Praha 1991

2. Saleh,B., Teich,M.: Fundamentals of Photonics, John Wiley&Sons, New York 1991

3. Singh,J.:Optoelectronics, An Introduction to Materials and Devices, McGraw-Hill, New York 1996

4. Petermann,K.:Laser Diode modulation and Noise, Kluwer Acad. Publish., Dordecht 1998

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika - elektronické systémy- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Elektronika - aplikovaná elektronika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Elektronika - elektronika a fotonika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)