Optikai hálózatok elemei
A tantárgy célkitűzése, leírása
A tárgy az optikai távközlő hálózatok eszközeivel, építőelemeivel ismerteti meg a hallgatókat. A tárgy célja az alkalmazott eszközök tulajdonságainak leírása, ezek alapján rendszertechnikai szintű méretezés megtanítása, a méréstechnikai irányelvek és megoldások, illetve a korszerű kommunikációs alkalmazási lehetőségek megismertetése. Áttekintést ad az optikai átviteli rendszerekben alkalmazott passzív és aktív elemek felépítéséről, működéséről és távközlési szempontból fontos karakterisztikáikról. Az előadások mellett lehetőség nyílik a tanszéki laboratóriumban az eszközök és a mérések során használt műszerek gyakorlati megismerésére is.
A tantárgy tematikája
- Bevezetés, történelem, optikai rendszerek tulajdonságai, előnyei-hátrányai
- Optikai átviteli közeg (fényterjedés alapjai, üvegszál felépítése, üvegszál típusok: SI MMF, GI MMF, SMF, csillapítás: abszorpció, Rayleigh szórás, sugárzási veszteség, szóródás felületről)
- Üvegszál típusok, csatlakozók, mikroszkópos szálvég vizsgálat (Gyakorlat)
- Optikai átviteli közeg (Diszperzió: módus, kromatikus, PMD; Nemlinearitás: FWM, SPM, XPM)
- Optikai adó (Fényforrás, lézerműködés feltételei: amplitúdó&fázis, Félvezető lézerdiódák működése, felépítése, LD típusok (FP, DFB, DBR, VCSEL), LD karakterisztikák
- Diszperzió, hullámhosszfüggés, méretezés stb. (Gyakorlat)
- Moduláció (Moduláció típusok: intenzitás, fázis; intenzitás moduláció megvalósítása: közvetlen, külső modulátor; közvetlen moduláció tulajdonságai: működés elve, chirp, relaxációs oszcilláció, modulációs sávszélesség; külső modulátor: Mach-Zehnder felépítés, működés - elektrooptikai hatás & interferométer; jellemző paraméterek, átviteli karakterisztika, sávszélesség)
- Elektroabszorpciós modulátor (felépítés, működés, jellemző paraméterek, átviteli karakterisztika, sávszélesség); Egyoldalsávos moduláció megvalósítása (FBG, MZ); fázis moduláció megvalósítás lehetőségei (Fázismodulátor, MZ)
- Moduláció (Gyakorlat)
- Optikai vevő (intenzitásmoduláció detektálása, PIN: felépítés, tulajdonságok, APD: felépítés, tulajdonságok); PD kimenetén megjelenő zajok: sörét, sötét => sörét, termikus, adó)
- Optikai fázismoduláció detektálása (Késleltető & interferométer, koherens detekció)
- Teljesítménymérleg számítás (Gyakorlat)
- Passzív optikai eszközök (teljesítményosztó, összegző, iránycsatoló, izolátor, cirkulátor, diszperzió kompenzálás)
- Optikai erősítő (EDFA, Raman, SOA)
- Diszperziómérleg számítás (Gyakorlat)
- WDM rendszerek, MUX/DEMUX, optikai szűrő (FP, kaszkád MZ, AWG, vékonyfilm)
- Optikai kapcsolók (mechanikai, buborék, folyadékkristályos, MEMS)
- VPI Player bemutató (Gyakorlat)
- Hangolható, átkonfigurálható eszközök (lézer, szűrő, ROADM)
- A jövő optikai hálózatainak eszközei (optikai jelfeldolgozás, optikai logikák, hullámhossz konverzió)
A tantárgy számonkérései
A félév során egy házi feladat teljesítése elvárt. A feladat egy gyakorlati példa, amely során a hallgatónak egy adott optikai összeköttetést kell megtervezni (kb. 100km távolságban) és ezekhez megfelelő eszközöket választani. Az ehhez szükséges tudást a félév során a gyakorlatokon és az előadásokon el lehet sajátítani, a házi feladat elkészítése nem okozott komoly problémát senkinek. Ezen kívül a vizsgaidőszakban szóbeli vizsga van a tárgyból, amelyen nagyon segítőkészek az oktatók és nem szokott rossz jegy születni (4, 5-ös jegyek vannak többségben). A szóbelire készüléskor fontos, hogy ne csak a diasorok magolásából álljon a tanulás, hanem az egyes témakörök összefüggéseire is rá tudjál jönni, ha szóbelin ilyesmire kérdeznek.
Segédanyagok
- Optikai hálózatok elemei, diasorok kifejtéssel 2015.
- Optikai hálózatok elemei, összefűzött diasorok 2015.
- Optikai hálózatok elemei, jegyzet (nem teljes) 2015.
