Optoelectronics

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

Predavanja

Auditorne vježbe

Auditorne vježbe

Laboratorij

Laboratorijske vježbe

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
[FER3-EN] Computing - studij
Elective Courses (6. semestar)
[FER3-EN] Electrical Engineering and Information Technology - studij
Elective Courses (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

Za studente

Izvedba

ID 223366
  Ljetni semestar
5 ECTS
R2 Engleski jezik
R1 E-učenje
45 Predavanja
0 Seminar
0 Auditorne vježbe
26 Laboratorijske vježbe
0 Konstrukcijske vježbe

Ocjenjivanje

izvrstan
vrlo dobar
dobar
dovoljan