At gøre de studerende i stand til at 1) anvende deres grundlæggende viden om optik og fotonik på konkrete emner indenfor optisk kommunikation, 2) forstå hvordan fundamentale fysiske effekter kan anvendes til generering, transmission og detektering/modtagelse af optiske data signaler i højhastighedskommunikationssystemer, 3) indse at fremtidige forbedringer af state-of-the-art optiske transmissionsteknologier vil afhænge af en grundig forståelse af fundamentale fysiske processer.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
relatere Raman tværsnit og emissions og absorptions spektre til forstærkningsgrad og støjtal i henholdsvis Raman forstærkere og Erbium doterede fiberforstærkere
analysere forstærkningsgrad og støjegenskaber for Erbium doterede fiberforstærkere og Raman forstærkere med henblik på anvendelse i optiske kommunikationssystemer
sammenligne egenskaber for Erbium doterede fiberforstærkere med Raman forstærkere
anvende grundlæggende viden om elektromagnetisk teori til at analysere udbredelse af elektromagnetiske bølger i anisotropiske medier
analysere hvorledes den lineære elektro-optiske effekt kan udnyttes til at modulere egenskaberne af et elektromagnetisk felt
anvende den lineære elektro-optiske effekt til at modulere lys bølger til brug i optiske kommunikationssystemer
Kursusindhold:
1.Optisk modulation 1.1.Modulation af lys til optisk kommunikation - direkte vs. ekstern modulation 1.2.Udbredelse af elektromagnetiske bølger i anisotrope medier 1.3.Den lineære elektrooptiske effekt 1.4.Mach-Zehnder modulatoren 1.5.Generering og egenskaber af avancerede modulation formater 2.Optisk detektering 2.1.Optisk induceret overførselsrate 2.2.P-i-n fotodiode 2.3.“Lavine” fotodiode 2.4.Detektor støj: “Shot-noise”/”Schottky noise” 2.5.Detektor støj: Termisk støj 2.6.Modtagere 2.7.Signal-til-støj forhold 2.8.Bit-fejl-rate (“Bit error rate”) 3.Optisk forstærkning 3.1.Rate ligninger 3.2.Forstærkning og støjtal 3.3.Erbium doteret fiber forstærker 3.4.Raman forstærker 4.Gruppehastighedsdispersion 4.1.“Standard single mode” fiber 4.2.Bølge udbredelse 4.3.Gruppehastighed 4.4.Gruppehastighedsdispersion 4.5.Dispersionskompenserende fiber 5.System eksempler 5.1.Kort distance forbindelse 5.2.Lang distance forbindelse med forstærkere 5.3.Lang distance forbindelse med distribuerede forstærkere
