Optické systémy a sítě

Přednášející:

Leoš Boháč (gar.), Michal Lucki

Cvičící:

Michal Lucki

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:

1. hodnocení předmětu: 20% cvičení, 20% projekt, 60% zkouška

2. student musí absolvovat všechna praktická cvičení, kontrolní testy a musí s odpovídající kvalitou (stanoví cvičící) odevzdat všechny protokoly z měření

3. student musí odevzdat projekt a splnit alespoň základní formální a technické požadavky projektu (nemít nulové bodové hodnocení)

4. student musí získat ze zkoušky alepoň 30%

5. podmínkou pro připuštění ke zkoušce je získání zápočtu a odevzdání projektu s nenulovým hodnocením

Osnova přednášek:

1.Základní komponenty a bloky optických komunikačních systémů, CWDM a DWDM systémy

2.Teorie přenosu optickými vlákny, vlastnosti optických vláken (útlum, disperze, nelinearity), prakticky používané typy optických vláken dle ITU

3.Optické zdroje záření a detektory používané v telekomunikační technice - parametry a užití

4.Optické vazební články a filtry (Fabry Perotův filter, Braggův filtr, Mach Zehnder filtr), optické demultiplexory AWG, izolátory, polarizační kontroléry a přepínače

5.Optické zesilovače EDFA, optické polovodičové zesilovače (SOA), Ramanův zesilovač

6.Linkové části optických vysokorychlostních systémů, koherentní systémy a optické modulace, bilance optických tras, návrh optické trasy, metody kompenzace disperze

7.Instalace optické trasy. Zakončení optické trasy. Praktické problémy a vhodný postup při pokládce kabelů - Doc.Ing. Miloš Schlitter, CSc., fy SITEL

8.Chybovost optického spoje, regenerace digitálního signálu, oko rozhodnutí, Q-faktor, monitorování výkonnosti přenosu, měření fázového chvění

9.Hierarchie přenosových systémů. Synchronní digitální hierarchie, multiplexní schéma, typy rozhraní, síťové prvky, ochranné přepínání. Synchronizace přenosové sítě.

10.Ethernet v přenosových sítích, princip zřetězení přenosových elementů, protokol GFP. Optická hierarchie, multiplexní schéma, typy rozhraní, síťové prvky.

11.Návrh přenosové sítě, optimalizace topologie, použití grafů, dimenzování linkových toků a síťových prvků, návrh propojení. Zadání samostatné práce.

12.Optické přístupové sítě, pasivní optické sítě, varianty PON dle ITU-T a IEEE. Sdílení média, parametry rozhraní, útlumová bilance.

13.Automaticky přepínané optické sítě

14.GMPLS, optické přepínání dávek paketů.

Osnova cvičení:

1.Úvod do problematiky optoelektronických komunikací; bezpečnost práce v laboratoři; rozdělení do pracovních skupin

2.Teoretická příprava na svařování optických vláken svařovací soupravou

3.Svařování optických vláken svařovací soupravou

4.Teorie vláken a numerické apertury

5.Měření numerické apertury optických vláken

6.Teorie a funkce přístroje optické reflektografie a metody měření útlumu optických vláken

7.Měření útlumu optického vlákna metodou zpětného rozptylu (OTDR)

8.Kontrolní test č.1

9.Měření optických vláken přímou metodou

10.Teorie optických zesilovačů a principy jejich měření

11.Regenerace optického signálu pomoci optického zesilovače EDFA

12.Teorie vazebních článků a příprava na jejich měření

13.Měření základních parametrů optických vazebních článků OVČ

14.Kontrolní test č.2, zápočet

Cíle studia:

The course deals with the use of optical radiation for the transmission of information. The aim is to acquaint students with the functions of important components used in advanced optical communications systems and networks. Students will learn how to design practical optical fiber link and the network. Students will receive theoretical knowledge for implementation of future optical photonic networks, which will be based on combination of wavelength multiplexing with an all-optical switching.

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.

R. Freeman:Fiber Optic Systems for Telecommunications, Wiley series in telecommunications and signal procesing, 2002, ISBN 0-471-41477-8

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:

Rozvrh na zimní semestr 2011/2012:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
Čt
Pá
So	místnost T2:B3-714 Lucki M. 07:30–19:30 (přednášková par. 1) Dejvice Laboratoř K332

Rozvrh na letní semestr 2011/2012:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Komunikace, multimedia a elektronika - Sítě elektronických komunikací_145248 (povinný předmět oboru)