Popis předmětu - B2B34OZD

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
B2B34OZD Optické zdroje a detektory záření Rozsah výuky:2P+2L
Garanti:Jeřábek V., Prajzler V. Role:P,PV Jazyk výuky:CS
Vyučující:Jeřábek V., Prajzler V. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13134 Kreditů:4 Semestr:L

Anotace:

Cíl předmětu je vysvětlit princip optických zdrojů, optických zesilovačů a fotodetektorů a jejich technologie. Dále pak diskutovat jejich použití pro informatiku a senzoriku, včetně optických integrovaných obvodů, a to jak z teoretického tak i z širšího aplikačního pohledu. Pozornost je také věnována zejména součástkám pro optické komunikace a dále pak součástkám pro snímání fyzikálních a chemických veličin, uvedeny jsou i důležité měřicí a diagnostické metody.

Osnovy přednášek:

1. Úvodní přednáška. Základní kvantové principy optoelektronických součástek.
2. Fotodetektory s přímou přeměnou-fotoelektrické, principy. Fotovodivostní (fotoodpory), fotoelektrické fotodiody PN, PIN a APD, fotonásobiče.
3. Fotodetektory s nepřímou přeměnou-bolometry, termočlánky, pyroelektrické fotodetektory. Spektrální citlivost, šumové vlastnosti.
4. Aplikace fotodetektorů pro informatiku a senzoriku. Optické přijímače a senzory.
5. Principy funkce nekoherentních zdrojů záření. Tepelné zdroje a výbojky, elektroluminiscenční LED, SLD.
6. Principy funkce koherentních zdrojů záření. Polovodičové injekční lasery FP.
7. Lasery s optickými mřížkami a kvantovými jámami DFB,BFR,QW.
8. Spektrální, vyzařovací a modulační vlastnosti zdrojů záření.
9. Principy a funkce základních pevnolátkových a plynných laserů. Způsoby čerpání, konstrukce, jejich charakteristiky a použití.
10. Základní typy vlnovodných laserů a optických zesilovačů. Lasery s vnějším rezonátorem
11. Parametrické zesilovače, Ramanovy zesilovače a vlnové konvertory.
12. Způsoby využití zdrojů záření a optických zesilovačů v optických systémech pro informatiku a senzoriku, optické vysílače a přijímače pro intenzitní a heterodynní systémy.
13. Optické zdroje pro osvětlování, vlnovodné trubky, sollektory.
14. Integrované optické vysílače a přijímače pro vlnové a časové přenosové multiplexní systémy.

Osnovy cvičení:

1. Rozdělení a použití optických zdrojů a detektorů, bezpečnost práce.
2. Přehled základních principů, využívané při fyzikálním popisu polovodičových zdrojů a fotodetektorů záření.
3. Výpočet úloh na polovodičové nekoherentní zdroje záření LED.
4. Výpočet úloh na koherentní polovodičové zdroje záření LD.
5. Výpočet úloh na polovodičové PN, PIN a APD fotodetektory.
6. Lineární modely optoelektronických součástek.
7. Měření vyzařovacích charakteristik optoelektronických prvků.
8. Měření optických zdrojů a vysílačů.
9. Měření optických detektorů a přijímačů.
10. Měření optické trasy.
11. Měření na optických zesilovačích.
12. Měření na interferometrech.
13. Měření na demonstarátoru pro osvětlování vnitřních prostor pomocí optických vláken a na slunečních článcích.
14. Měření na optických senzorech. Odevzdání protokolů z měření, zápočet.

Literatura:

Z. Burian, Optoelektronika, Vydavatelství ČVUT, 1991.
B. E.A. Saleh, M.C Teich: Základy fotoniky, svazek 1-4, Matfyzpress, Praha, 1994-1996.
J. Čtyroký, J. Hüttel, J. Schröfel, L. Šimánková: Integrovaná optika, SNTL, Praha 1986.
G. P. Agrawal: Lightwave Technology, JohnWiley&Sons Ltd., New Jersey, 2005.
Ch.L. Chen: Elements of Optoelectronics&Fiber Optics, IRWIN, 1996
E. Seckinger: Broadband Circuits for Optical Fiber Communication, JohnWiley&Sons Ltd., New Jersey, 2005

Požadavky:

Webová stránka:

http://moodle.fel.cvut.cz/

Klíčová slova:

Optické zdroje, fotodetektory, laserová dioda, elektroluminiscenční dioda, PIN fotodioda, lavinová fotodioda, bolometr, optický zesilovač, optický vysílač a přijímač, optický multiplex

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
BPEK_2018 Před zařazením do oboru PV 6
BPEK_2016 Před zařazením do oboru P 6


Stránka vytvořena 17.10.2019 17:51:40, semestry: Z,L/2020-1, L/2018-9, Z,L/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.