Overordnede kursusmål
At sætte de studerende til at
1. Beskrive fysiske principper af komponenter i optiske
kommunikationssystemer samt opliste relevante data parametre.
2. Udtrække komponent specifikationer fra datablade der kræves for
at designe et optisk kommunikationsystem.
3. Designe et optiske kommunikationssystem i det fysiske lag.
4. Evaluere den forventede systemydelse af et designet system
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- beskrive bølgeudbredelse i en trin-indeks fiber og afgøre krav
til single-mode udbredelse samt redegøre for afskæringsfrekvens,
dobbeltbrydning, pletstørrelse, dæmpning og ikke lineære optiske
effekter samt vurdere indflydelsen af disse på systemydelse.
- redegøre for spontan emission, absorption, stimuleret emission
samt forstærkning og give en teoretisk beskrivelse af
halvlederlaseren vha. rateligninger.
- redegøre for halvlederlaserens og lysdiodens opbygning og
virkemåde, herunder statiske og dynamiske egenskaber.
- redegøre for fotodioders fysiske virkemåde samt den optiske
modtagers elektroniske opbygning på blokdiagramniveau.
- foretage detaljerede beregninger af optiske modtageres termiske
støj, haglstøj, signal-støjforhold, fejlhyppighed og følsomhed og
sammenligne med kvantegrænsen.
- definer båndbrede, mætning, optiske signal støjforhold samt
støjtal for Raman og erbiumdoterede fiberforstærkere.
- evaluere indflydelsen af optisk forstærkning samt støj på den
totale ydeevne af et system.
- redegøre for principperne for bølgelængde selektive
komponenters virkemåde og for anvendelsen af interferens og
diffraktion til bølgelængdefiltrering samt udnyttelsen af disse i
optiske add-drop multipleksere.
- redegøre for oprindelsen af krydstale i bølgelængde
multipleksede systemer samt forudse system begrænsninger.
- forklare opbygningen af en kohærent sender på blokdiagramniveau
og hvorledes avancerede modulationsformater kan blive dannet.
- forklare opbygningen af en kohærent modtager på
blokdiagramniveau og diskuter indflydelsen af støj på kohærent
detektering.
- forklare udbredelsesegenskaberne for integrerede dielektriske
bølgeledere samt de effekter i silicium som benyttes til at
modulere datasignaler.
Kursusindhold
Optiske fibre:
Struktur, optiske modes, udbredelsesforhold, dæmpning, ulinearitet
og dispersion.
Optiske forstærkere:
Opbygning, forstærkning, støjforhold, Raman, EDFA.
Lyskilder og sendere:
Komponent struktur, modulationsbåndbredde og spektralegenskaber.
Fotodioder og modtagere:
Komponent struktur, elektrisk båndbredde, støj og følsomhed.
Kohærent kommunikation:
Kohærente sendere og modtagere.
Silicium fotonik:
Integrerede dielektriske bølgeledere og modulation.
Multikanalsystemer.
Computer simulering af optiske transmissionssystemer.
Bemærkninger
Dette kursus er det teoretiske sidestykke til det eksperimentelle
kursus i optisk kommunikation 34126 og 34129; kurserne
komplementerer hinanden.
Dette kursus giver den nødvendige baggrundsviden til at følge
videregående kurser i optisk kommunikation som f.eks.34153 fysiske
koncepter i optisk kommunikation samt 34156 Avancerede optiske
kommunikationssystemer.
For studerende som tidligere har fulgt kurset 34361 optiske
netværk, giver dette kursus en mere grundlæggende behandling af
optik i kommunikation på det fysiske lag.
Sidst opdateret
26. april, 2021