Návrh fotonických součástek a obvodů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

Anotace:

Předmět umožní posluchačům získat praktické zkušenosti pro návrh významných fotonických součástek a jejich aplikaci ve fotonických 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/X34NFS

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. Programové vybavení pro návrh struktur s planárními vlnovody

5. Počítačový návrh pasivních, elektrooptických a termooptických vlnovodných součástek

6. Akustooptické struktury a součástky, návrh a analýza vlastností

7. Vlnovodové součástky na bázi mikrorezonátorů

8. Součástky a struktury na bázi fotonických krystalů

9. Optické planární a vláknové zesilovače

10. Planární a vláknové struktury a Braggovskými mřížkami a jejich aplikace

11. Návrh planárních a vláknových optických senzorů

12. Návrh optické přenosové soustavy z hlediska útlumu, disperze a šumu

13. Profesionální software pro návrh optoelektronických systémů

14. Program SCOPE pro analýzu navržených systémů

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-Zehenederova 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. Návrh akustooptického deflektoru

9. L: Fotodiody PN, PIN a APD

10. L: Tepelně řízený dělič na bázi Mach-Zehenederova interferometru

11. L: Optický přijímač

12. L: Optický demultiplexor

13. L: Akustooptický deflektor

14. Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. K. Novotný: Optická komunikační technika. Skripta 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:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, l, c, p

Předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: