Optické komunikační systémy - A2B17OKS

Kredity 6
Semestry zimní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2+2c
Anotace
Cílem předmětu je seznámit studenta s principy teorie optických systémů. Předmět zahrnuje jak teoretické základy optiky, tak praktické dovednosti při návrhu optických systémů s využitím profesionálních softwarů. Obsahem jsou elektronová optika, maticová optika, Gaussovské svazky, průchod optickými prvky, absorpce a disperze, optický vysílač a přijímač, detekce, základní technologie a měření vlnovodů.
\\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2B17OKS
Cíle studia
Seznámení s principy teorie optických systémů.
Osnovy přednášek
1.Základní prvky optických a submilimetrových komunikačních systémů
2.Vlnová optika, maticová optika, přenosové matice prvků
3.Základy geometrické a vlnové optiky, šíření paprsku v nehomogenním prostředí
4.Analýza šíření optického záření v optickém vlákně na základě geometrické opticky a řešení vlnové rovnice - vidová struktura
5.Gaussovské svazky, průchod optickými prvky
6.Absorpce a disperze, šíření pulsů v disperzním prostředí
7.Přenosové vlastnosti optických vláken
8.Optický vysílač a přijímač
9.Přímá a koherentní detekce, šumy v optických soustavách
10.Návrh optické a submilimetrové přenosové soustavy
11.Optické systémy ve volném prostoru - FSO
12.Speciální optická vlákna, vlákna pro optické senzory, optické senzorové systémy
13.Základní technologie optických vlnovodů a jejich měření
14.Profesionální software pro řešení optických systémů
Osnovy 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. Výpočet základních parametrů optických vláken SI a GRIN
8. Výpočet disperze vláknových vlnovodů, řešení konkrétních příkladů
9.Samostatná práce: Návrh optické trasy z hlediska útlumu a disperze
10. Ukázky speciálních softwarů - metoda BPM, metoda ray tracing
11. Výpočet přenosových matic vláken, vazebních členů aj.
12. Řešení příkladů šíření Gaussovských svazků - divergence
13. Samostatná práce: průchod Gauss. svazku optickými prvky
14. Návrh submilimetrové přenosové soustavy
Literatura
[1] Novotný K., Martan T., Šístek J.: Systémy pro optické komunikace. Vydavatelství ČVUT. Praha 2007
[2] Agrawal G. P.: Fiber-Optic Communications Systems, Third Edition., John Wiley & Sons, 2002.
Požadavky
Podmínkou získání zápočtu je aktivní účast na cvičeních a vypracování 3 semestrálních prací.
https://moodle.fel.cvut.cz/