Základy přenosu optickými vlákny

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektromagnetického pole

Anotace:

Optické komunikační systémy a jejich základní prvky. Principy geometrické optiky, šíření paprsku v nehomogenním prostředí, základy vlnové optiky, šíření v dielektrických vlnovodech, vidové spektrum. Disperze a útlum, optická vlákna, speciální optická vlákna, planární optické vlnovody, konektory a spojky, kabely, vazební členy, přepínače, modulátory, modulace digitálních a analogových systémů. Technologie výroby optických vláken, základy optoelektronických měření. Návrh optického přenosového systému.

Požadavky:

Základní znalosti z elektromagnetického pole. http://www.elmag.org

Osnova přednášek:

1. Optické systémy. Základní prvky optického sdělovacího systému

2. Základy geometrické optiky. Šíření paprsku v nehomogenním prostředí

3. Základy vlnové optiky. Vedení vln dielektrickým vlnovodem

4. Vidové spektrum. Disperze a útlum v optických vlnovodech

5. Planární optické vlnovody. Disperzní rovnice. 2D a 3D vlnovod

6. Vláknové optické vlnovody. Vlnovod SI, vlnovod gradientní

7. Speciální optická vlákna. Optické kabely, konektory a spojky

8. Prvky k ovládání optického svazku. Vazební členy, přepínače

9. Modulace, optické modulátory. Optický multi a demultiplexor

10. Analog. a digitální optické systémy a jejich přenosové vlastnosti

11. Návrh optického přenosového systému z hlediska disperze a útlumu

12. Práce s profesionálním softwarem SCOPE pro návrh optického systému

13. Základní technologie vlnovodů. Měření optických vlnovodů

14. Metody výpočtů vlastností optických vlnovodů. Metoda BPM

Osnova cvičení:

1. Rekapitulace potřebných vědomostí z optiky a teorie pole

2. Šíření optických vln v homogenním a nehomogenním prostředí

3. Řešení planárních vlnovodů metodami geometrické optiky

4. Řešení planárních vlnovodů metodami vlnové optiky

5. Samostatná práce: Homogenní planární vlnovod, zadání, řešení

6. Příklady řešení nehomogenních planárních vlnovodů

7. Laboratorní cvičení v laboratoři optických vláken ÚRE, Suchdol

8. Laboratorní cvičení v laboratoři optických vláken ÚRE, Suchdol

9. Výpočet základních parametrů optických vláken SI a GRIN

10. Laboratorní cvičení. Demonstrace analogového a digitálního přenosu

11. Laboratorní cvičení. Měření útlumu a numerické apertury vlákna

12. Výpočet disperze vláknových vlnovodů, řešení konkrétních příkladů

13. Samostatná práce: Návrh optické trasy z hlediska útlumu a disperze

14. Ukázky speciálních softwarů - metoda BPM, metoda ray tracing

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Novotný,K.: Optická komunikační technika. Skriptum ČVUT, Praha 1998

[2] Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Základy fotoniky. (4 svazky) MatFyz Press, Univ. Karlova 1996

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Telekomunikace a radiotechnika - vysokofrekvenční a mikrovlná technika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - optoelektrické systémy- strukturované studium (povinný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - rádiové komunikační, navigační a radarové systémy- strukturované s. (povinně volitelný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - multimediální, zvuková a televizní technika- strukturované studium (povinně volitelný předmět)
• Telekomunikace a radiotechnika - telekomunikace- strukturované studium (povinně volitelný předmět)