Popis predmeta

Opis predmeta

Ovaj kolegij je uvod u tehnologiju i princip prijenosa informacija svjetlosnim signalima. Nakon fizikalnih osnova vezanih za emisiju i detekciju svjetla, razrađuju se principi rada pojedinih komponenti u komunikacijskom lancu (laseri, modulatori, svjetlovodi, fotodetektori), te fenomeni koji degradiraju kvalitetu prijenosa informacija. Daju se primjeri optičkih komunikacijskih i senzorskih sustava i komponenti.

Ishodi učenja

  1. opisati princip rada sustava za prijenos informacija optičkim vlaknima
  2. opisati princip rada lasera i opisati kategorizirati tipove lasera u upotrebi za optičke komunikacije
  3. opisati načine modulacije svjetla i princip rada modulatora koji se koriste u optičkim komunikacijskim sustavima
  4. opisati princip rada i optičkih prijemnika i poluvodičkih fotodetektora
  5. opisati princip propagacije svjetlosnih signala na svjetlovodnom vlaknu
  6. opisati fenomene koji degradiraju transmisiju informacija u optičkim komunikacijama
  7. opisati primjenu optoelektronike u komunikacijskim i senzorskim sustavima

Oblici nastave

Predavanja

--

Auditorne vježbe

--

Laboratorij

--

Tjedni plan nastave

  1. Svojstva vala i čestica svjetlosti. Koherencija vala, interferometri. vođeni optički valovi, optička vlakna
  2. Apsorpcija, spontana emisija, stimulirana emisija. Einsteinovi keoficijenti, oblik spektralne linije.
  3. Princip rada lasera, osnovna laserska jednadžba, selekcija modova, vrste lasera.
  4. Vrste lasera, primjeri: HeNe laser, CO2 laser
  5. Svojstva poluvodiča, koncepti kvantne mehanike
  6. Direktni i indirektni poluvodiči, heterospojevi
  7. Poluvodički optički izvori, Laserske diode, LED i SLED diode
  8. Međuispit
  9. Jednomodne laserske diode (DFB i DBR). Frekvencijski ugodivi laseri. Laseri s vertikalnom rezonantnom šupljinom (VCSEL).
  10. Poluvodički fotodetektori, PIN i lavinska fotodioda
  11. Izvedba optičkog primopredajnika.
  12. Elektrooptički, elektroapsorpcijski, akustooptički i magnetoptički modulatori
  13. Načelo rada optičkih niti (svjetlovoda). Vrste optičkih niti. Geometrijska optička analiza optičkih vlakana. Modovi u višemodnim vlaknima.
  14. Dizajn optičke veze: proračun gubitaka i proračun porasta vremena.
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Bežične komunikacijske tehnologije (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)
Elektronika (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)
Elektrotehnika i informacijska tehnologija (studij)
Izborni predmeti (6. semestar)
Računarstvo (studij)
Izborni predmeti (6. semestar)

Literatura

B. E. A. Saleh and M. C. Teich (2019.), Fundamentals of Photonics, Wiley
Safa O. Kasap (2013.), Optoelectronics & Photonics: Principles & Practices, Pearson
Joseph Verdeyen (1995.), Laser Electronics, Prentice Hall

Predavanja

Laboratorijske vježbe

Za studente

Izvedba

ID 183438
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
26 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

izvrstan
vrlo dobar
dobar
dovoljan

Ishodi učenja

  1. opisati princip rada sustava za prijenos informacija optičkim vlaknima
  2. opisati princip rada lasera i opisati kategorizirati tipove lasera u upotrebi za optičke komunikacije
  3. opisati načine modulacije svjetla i princip rada modulatora koji se koriste u optičkim komunikacijskim sustavima
  4. opisati princip rada i optičkih prijemnika i poluvodičkih fotodetektora
  5. opisati princip propagacije svjetlosnih signala na svjetlovodnom vlaknu
  6. opisati fenomene koji degradiraju transmisiju informacija u optičkim komunikacijama
  7. opisati primjenu optoelektronike u komunikacijskim i senzorskim sustavima

Oblici nastave

Predavanja

--

Auditorne vježbe

--

Laboratorij

--

Tjedni plan nastave

  1. Svojstva vala i čestica svjetlosti. Koherencija vala, interferometri. vođeni optički valovi, optička vlakna
  2. Apsorpcija, spontana emisija, stimulirana emisija. Einsteinovi keoficijenti, oblik spektralne linije.
  3. Princip rada lasera, osnovna laserska jednadžba, selekcija modova, vrste lasera.
  4. Vrste lasera, primjeri: HeNe laser, CO2 laser
  5. Svojstva poluvodiča, koncepti kvantne mehanike
  6. Direktni i indirektni poluvodiči, heterospojevi
  7. Poluvodički optički izvori, Laserske diode, LED i SLED diode
  8. Međuispit
  9. Jednomodne laserske diode (DFB i DBR). Frekvencijski ugodivi laseri. Laseri s vertikalnom rezonantnom šupljinom (VCSEL).
  10. Poluvodički fotodetektori, PIN i lavinska fotodioda
  11. Izvedba optičkog primopredajnika.
  12. Elektrooptički, elektroapsorpcijski, akustooptički i magnetoptički modulatori
  13. Načelo rada optičkih niti (svjetlovoda). Vrste optičkih niti. Geometrijska optička analiza optičkih vlakana. Modovi u višemodnim vlaknima.
  14. Dizajn optičke veze: proračun gubitaka i proračun porasta vremena.
  15. Završni ispit

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Bežične komunikacijske tehnologije (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)
Elektronika (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)
Elektrotehnika i informacijska tehnologija (studij)
Izborni predmeti (6. semestar)
Računarstvo (studij)
Izborni predmeti (6. semestar)

Literatura

B. E. A. Saleh and M. C. Teich (2019.), Fundamentals of Photonics, Wiley
Safa O. Kasap (2013.), Optoelectronics & Photonics: Principles & Practices, Pearson
Joseph Verdeyen (1995.), Laser Electronics, Prentice Hall

Predavanja

Laboratorijske vježbe

Za studente

Izvedba

ID 183438
  Ljetni semestar
5 ECTS
R3 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
26 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

izvrstan
vrlo dobar
dobar
dovoljan