Tehnologija optičkih komunikacija

Opis predmeta

Obrađuju se osnovni fenomeni vezani uz tehnologiju koja omogućava prijenos informacija optičkim signalom. Razrađuju se principi rada pojedinih komponenti u komunikacijskom lancu (laseri, modulatori, svjetlovodi, fotodetektori). Daju se primjeri optičkih komunikacijski sustava.

Opće kompetencije

Naglasak predmeta je na razumjevanju osnovnih fenomena vezanih uz generiranje, rasprostiranje i detektciju optičkih signala. Studenti će biti sposobni primjeniti ovo znanje za razumjevanje rada optičkih komunikacijskih sustava te će biti osposobljeni projektirati jednostavne optičke sustave.

Ishodi učenja

  1. opisati princip rada svjetlovoda kao i ograničenja u prijenosu informacije svjetlovodom
  2. opisati mehanizam rada lasera i opisati način rada glavnih vrste lasera
  3. opisati mehanizme koji omogomućuju izvedbi kvalitetnih poluvodičkih lasera
  4. opisati načine modulacije i princip rada modulatora koji se koriste u optičkim komunikacijskim sustavima
  5. opisati mehanizam rada i ograničenja poluvodičkih fotodetektora
  6. opisati način multipleksirnja u optičkim komunikacijskim sustavima
  7. dizajnirati jednostavne svjetlovodne veze

Oblici nastave

Predavanja

Predavanja se održavaju pomoću powerpoint prezentacija koje su objavljene na web stranicama predmeta.

Auditorne vježbe

Rješavanje zadataka se odvija po potrebi (sukladno obrađenoj tematici). Auditorne vježbe održava asistent.

Laboratorijske vježbe

U sklopu predmeta održavaju se četiri laboratorijske vježbe

Način ocjenjivanja

Kontinuirana nastava Ispitni rok
Vrsta provjere Prag Udio u ocjeni Prag Udio u ocjeni
Laboratorijske vježbe 0 % 10 % 0 % 10 %
Međuispit: Pismeni 0 % 25 % 0 %
Završni ispit: Pismeni 0 % 25 %
Završni ispit: Usmeni 40 %
Ispit: Pismeni 0 % 45 %
Ispit: Usmeni 45 %

Tjedni plan nastave

  1. Pregled optičkih komunikacijskih i nekomunikacijskih sustava; Valovi, planarni valovi, matematički zapis planarnih valova, polarizacija, intezitet.
  2. Koherencija vala, interferometri, holografija
  3. Vođeni optički valovi, svjetlovodi, vrste svjetlovoda
  4. Ograničenja kod prijenosa informacije svjetlovodom (gušenje, disperzija)
  5. Apsorpcija, spontana emisija, stimulirana emisija, Einsteinovi keoficijenti, oblik spektralne linije
  6. Princip rada lasera, osnovna laserska jednadžba, selekcija modova, vrste lasera, primjeri: HeNe laser, CO2 laser
  7. Međuispit
  8. Svojstva poluvodiča, koncepti kvantne mehanike, direktni i indirektni pouvodiči, poluvodički materijali, pn spoj, heterospojevi
  9. Poluvodički optički izvori, svjetleće diode (LED)
  10. Laserske diode, karakteristike laserskih dioda, vrste laserskih dioda (Fabry-Perot, DFB, DBR, ugodivi jednomodni laseri, VCSEL)
  11. Vrste modulacija u optičkim sustavima, direktna modulacija na LED i laserskim diodama, elektrooptički, elektroapsorpcijski i magnetoptički modulatori
  12. Poluvodički fotodetektori, PIN i lavinska fotodioda
  13. Optička pojačala
  14. Izvedba optičkih komunikacijskih sustava, proračun snage, proračun vremena porasta
  15. Multipleksiranje u optičkim komunikacijskim sustavima, WDM sustavi, svojstva DWDM i CWDM sustava

Studijski programi

Sveučilišni preddiplomski
Bežične komunikacijske tehnologije (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)
Elektronika (modul)
Izborni predmeti (6. semestar)

Za upis predmeta treba položiti predmete

Literatura

B.E.A. Saleh, M.C. Teich (2007.), Fundamentals of Photonics 1991, John Wiley
G.P. Agrawal (2010.), Fiber-Optic Communication Systems, John Wiley
P. Bhattacharya (1997.), Semiconductor Optoelectronic Devices, Prentice Hall

Auditorne vježbe

Laboratorijske vježbe

Izvedba

ID 91856
  Ljetni semestar
4 ECTS
R1 Engleski jezik
R1 E-učenje
26 Predavanja
9 Auditorne vježbe
10 Laboratorijske vježbe

Ocjenjivanje

89 izvrstan
76 vrlo dobar
63 dobar
50 dovoljan