Návrh optoelektronických součástek

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět umožní posluchačům získat praktické zkušenosti pro návrh významných optoelektronických součástek a jejich aplikaci v optoelektronických systémech. Posluchači se seznámí s programovým vybavením umožňujícím navrhovat technologické struktury injekčních zdrojů optického záření, optických vlnovodů a komponent pro ovládání optického svazku i optických integrovaných struktur. Návrhy konkrétních součástek budou posluchači provádět v rámci cvičení, vlastnosti navržených součástek pak budou ověřovány měřením.

Požadavky:

http://www.micro.feld.cvut.cz/home/X34NOS

Osnova přednášek:

1. Přehled programového vybavení pro systém návrhu fotonických součástek.

2. Program TCAD pro návrh struktur injekčních laserů a diodových detektorů

3. Metody numerické analýzy fotonických vlnovodových struktur

4. Počítačový návrh pasivních, elektrooptických a termooptických vlnovodných součástek

5. Vlnovody s mřížkovými strukturami.

6. Optické planární a vláknové zesilovače

7. Návrh planárních a vláknových optických senzorů

8. Speciální optická vlákna pro optické senzory.

9. Šumy v optoelektronických součástkách.

10. Vliv šumů na funkci optoelektronických součástek.

11. Metoda BMP pro analýzu šíření v optoelektronických obvodech.

12. Profesionální software pro návrh optoelektronických součástek.

13. Analýza optoelektronických obvodů software SCOPE.

14. Transformace opt. software.

Osnova cvičení:

1. Návrh struktury fotodiod PN, PIN a APD pro danou oblast spektrální citlivosti a požadované dynamické vlastnosti.

2. Řešení struktur laserů s FP, DBR a DFB zpětnou vazbou se zřetelem na požadované spektrální vlastnosti.

3. Návrh planární vlnovodové struktury pro senzor využívající evanescentní vlnu.

4. Řešení Mach-Zehenderova interferometru s oxynitridovým planárním vlnovodem jako tepelně řízený dělič.

5. Návrh optického vysilače s ohledem na požadovanou spektrální a teplotní stabilitu.

6. Řešení optického přijímače s ohledem na požadovanou prahovou citlivost pro danou hodnotu SNR a BER.

7. Návrh optického demultiplexoru pro soustavu DWDM.

8. Výpočet vlastností speciálního vlákna.

9. Výpočet energetických limitů s ohledem na šum.

10. Řešení optoel. soustavy z hlediska útlumu a šumu.

11. Výpočet šíření paprsku pomocí metody BMP.

12. Analýza obvodu software SCOPE.

13. Analýza obvodu software SCOPE.

14. Návrh optické soustavy na transformaci svazku.

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. K. Novotný: Optická komunikační technika, Vydavatelství 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:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Telekomunikace a radiotechnika - optoelektrické systémy- strukturované studium (povinný předmět)