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. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• relatere fysiske egenskaber i forstærkningsmekanismen til forstærkerydeevnen (forstærkningsgrad og støjtal) for 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 og parametriske forstærkere
• analysere hvorledes elektrisk og optisk støj påvirker detektionen af optiske signaler
• 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 lysbølger til brug i optiske kommunikationssystemer
• analysere kvaliteten af avancerede optiske modulationsformater og træffe designvalg vedrørende det bedste modulationsformat til en given anvendelse

Kurset dækker følgende emner:
• Optisk modulation:
Modulation af lys til optisk kommunikation - direkte vs. ekstern modulation, udbredelse af elektromagnetiske bølger i anisotrope medier, den lineære elektrooptiske effekt, Mach-Zehnder modulatoren, generering og egenskaber af avancerede modulations formater.
• Optisk detektering:
Optisk induceret overgangsrate, p-i-n fotodiode, “avalanche” fotodiode, detektor støj: “Shot-noise”/”Schottky noise”, termisk støj, modtagere, signal-støj forhold, bit-fejl rate (“Bit error rate”)
• Optisk forstærkning:
Rate ligninger, forstærkning og støjtal, erbium doteret fiber forstærker, Raman forstærker 29. april, 2021