Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2019/2020

Optické zdroje a detektory záření

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
B2B34OZD Z,ZK 4 2P+2L česky
Korekvizita:
Bezpečnost práce v elektrotechnice pro bakaláře (BEZB)
Základní školení BOZP (BEZZ)
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
katedra mikroelektroniky
Anotace:

Cíl předmětu je vysvětlit princip optických zdrojů, optických zesilovačů a fotodetektorů a jejich technologie. Dále pak diskutovat jejich použití pro informatiku a senzoriku, včetně optických integrovaných obvodů, a to jak z teoretického tak i z širšího aplikačního pohledu. Pozornost je také věnována zejména součástkám pro optické komunikace a dále pak součástkám pro snímání fyzikálních a chemických veličin, uvedeny jsou i důležité měřicí a diagnostické metody.

Požadavky:
Osnova přednášek:

1.Úvodní přednáška. Základní kvantové principy optoelektronických součástek.

2.Fotodetektory s přímou přeměnou-fotoelektrické, principy. Fotovodivostní (fotoodpory), fotoelektrické fotodiody PN, PIN a APD, fotonásobiče.

3.Fotodetektory s nepřímou přeměnou-bolometry, termočlánky, pyroelektrické fotodetektory. Spektrální citlivost, šumové vlastnosti.

4.Aplikace fotodetektorů pro informatiku a senzoriku. Optické přijímače a senzory.

5.Principy funkce nekoherentních zdrojů záření. Tepelné zdroje a výbojky, elektroluminiscenční LED, SLD.

6.Principy funkce koherentních zdrojů záření. Polovodičové injekční lasery FP.

7.Lasery s optickými mřížkami a kvantovými jámami DFB,BFR,QW.

8.Spektrální, vyzařovací a modulační vlastnosti zdrojů záření.

9.Principy a funkce základních pevnolátkových a plynných laserů. Způsoby čerpání, konstrukce, jejich charakteristiky a použití.

10.Základní typy vlnovodných laserů a optických zesilovačů. Lasery s vnějším rezonátorem

11.Parametrické zesilovače, Ramanovy zesilovače a vlnové konvertory.

12.Způsoby využití zdrojů záření a optických zesilovačů v optických systémech pro informatiku a senzoriku, optické vysílače a přijímače pro intenzitní a heterodynní systémy.

13. Optické zdroje pro osvětlování, vlnovodné trubky, sollektory.

14. Integrované optické vysílače a přijímače pro vlnové a časové přenosové multiplexní systémy.

Osnova cvičení:

1. Rozdělení a použití optických zdrojů a detektorů, bezpečnost práce.

2. Přehled základních principů, využívané při fyzikálním popisu polovodičových zdrojů a fotodetektorů záření.

3. Výpočet úloh na polovodičové nekoherentní zdroje záření LED.

4. Výpočet úloh na koherentní polovodičové zdroje záření LD.

5. Výpočet úloh na polovodičové PN, PIN a APD fotodetektory.

6. Lineární modely optoelektronických součástek.

7. Měření vyzařovacích charakteristik optoelektronických prvků.

8. Měření optických zdrojů a vysílačů.

9. Měření optických detektorů a přijímačů.

10. Měření optické trasy.

11. Měření na optických zesilovačích.

12. Měření na interferometrech.

13. Měření na demonstarátoru pro osvětlování vnitřních prostor pomocí optických vláken a na slunečních článcích.

14. Měření na optických senzorech. Odevzdání protokolů z měření, zápočet.

Cíle studia:
Studijní materiály:

Z. Burian, Optoelektronika, Vydavatelství ČVUT, 1991.

B.E.A. Saleh, M.C Teich: Základy fotoniky, svazek 1-4, Matfyzpress, Praha, 1994-1996.

J. Čtyroký, J. Hüttel, J. Schröfel, L. Šimánková: Integrovaná optika, SNTL, Praha 1986.

G. P. Agrawal: Lightwave Technology, JohnWiley&Sons Ltd., New Jersey, 2005.

Ch.L. Chen: Elements of Optoelectronics&Fiber Optics, IRWIN, 1996

E. Seckinger: Broadband Circuits for Optical Fiber Communication, JohnWiley&Sons Ltd., New Jersey, 2005

Poznámka:
Další informace:
http://moodle.fel.cvut.cz/
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 20. 9. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4673506.html