Detail předmětu

Optoelektronika a integrovaná optika

FSI-TOIAk. rok: 2011/2012

Témata přednášky: Elektromagnetická teorie optických vlnovodů, teorie vázaných vidů, vazba mezi vlnovody a vazební členy. Technologie výroby vlnovodných prvků. Modulace a spínání ve vlnovodech. Integrované zdroje záření a detektory. Aplikace integrované optiky. Vláknové komunikační systémy. Fotonické krystaly.

Nabízen zahradničním studentům

Všech fakult

Výsledky učení předmětu

Základní znalosti z optoelektroniky a integrované optiky. Pochopení činnosti optických prvků jako jsou vlnovody, optická vlákna, laserové diody, optické modulátory a mřížové členy.
Schopnost návrhu jednoduchých vlnovodných prvků.

Prerekvizity

Fyzika: základní znalosti z optiky (paprsková optika, interference a difrakce světla, princip laseru), teorie elektromagnetického pole (Maxwellovy rovnice, vlnová rovnice, rovinná vlna, vlny v látkovém prostředí) a fyziky polovodičů (energiové pásy, přechod p-n). Matematika: schopnost řešit jednoduché parciální diferenciální rovnice.

Doporučená nebo povinná literatura

R.G. Hunsperger: Integrated Optics: Theory and Technology, Springer, Berlin 2002. (EN)
B.E.A. Saleh, M.C. Teich: Základy fotoniky, Matfyzpress, Praha, 1994. (CS)
S. O. Kasap, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, Prentice-Hall, Upper Saddle River, 2001. (EN)
J. Čtyroký, I. Hüttel, J. Schröfel, L. Šimánková: Integrovaná optika, SNTL, Praha, 1986. (CS)
D. Marcuse: Theory of Dielectric Optical Waveguides, Academic Press, New York, 1974. (EN)
C.-L. Chen, Elements of optoelectronics and fiber optics, Irwin, Chicago, 2001. (EN)
A. Yariv, P. Yeh: Optical Waves in Crystals, Wiley, New York, 1984. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet - aktivní účast ve cvičeních. Zkouška - klasifikace bude určena
na základě samostatné práce studentů ve cvičeních a výsledků písemné zkoušky.

Jazyk výuky

čeština

Cíl

Cílem kurzu je získání základního přehledu v oblasti optoelektroniky a integrované optiky
včetně výchozích principů a některých současných trendů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Bude sledována aktivita studentů během cvičení. Zmeškaná výuka ve cvičení může být nahrazena
zadaným úkolem.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program M2A-P magisterský navazující

    obor M-FIN , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný
    obor M-PMO , 2. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Úvod, Maxwellovy rovnice, TE a TM vidy. Paprskový přístup a vedené vidy.
2. Základy elektromagnetické teorie vlnovodů. Planární vrstvový vlnovod.
3. Optické vlákno. Další typy vlnovodů.
4. Teorie vázaných vidů. Vazba mezi vlnovody.
5. Vstupní a výstupní vazební členy.
6. Technologie výroby optoelektronických prvků.
7. Elektrooptické modulátory. Kapalné krystaly.
8. Akustooptické modulátory. Magnetooptické modulátory.
9. Integrované zdroje záření.
10. Integrované optické detektory.
11. Aplikace integrované optiky.
12. Vláknové komunikační systémy.
13. Fotonické krystaly.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Osnova

Ve cvičeních se řeší praktické problémy související s tématy přednášky. Je plánována návštěva laboratoře s ukázkami jednoduchých vlnovodných prvků a vláknových senzorů.