Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Technika światłowodowa i fotonika
Course of study:
2019/2020
Code:
IETP-2-305-n
Faculty of:
Computer Science, Electronics and Telecommunications
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Electronics and Telecommunications
Semester:
3
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Responsible teacher:
prof. nadzw. dr hab. inż. Krehlik Przemysław (krehlik@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence: is able to
M_K001 Student potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy ETP2A_K01 Activity during classes
Skills: he can
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie ETP2A_U01 Activity during classes
M_U002 Student potrafi zaplanować oraz przeprowadzić symulację i pomiary charakterystyk elektrycznych, optycznych i transmisyjnych charakteryzujących elementy i układy elektroniczne, urządzenia sieciowe oraz systemy transmisji danych ETP2A_U05 Examination,
Test
M_U003 Student potrafi formułować oraz — wykorzystując odpowiednie narzędzia analityczne, symulacyjne i eksperymentalne — testować hipotezy związane z modelowaniem i projektowaniem elementów, układów i systemów elektronicznych oraz sieci i usług telekomunikacyjnych ETP2A_U06 Activity during classes
Knowledge: he knows and understands
M_W001 Student ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie techniki światłowodowej i fotoniki, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia działania systemów telekomunikacji optycznej ETP2A_W02 Examination,
Test
M_W002 Student ma uporządkowaną wiedzę w zakresie urządzeń wchodzących w skład sieci teleinformatycznych ETP2A_W02 Examination
Number of hours for each form of classes:
Sum (hours)
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
32 18 0 14 0 0 0 0 0 0 0 0
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Social competence
M_K001 Student potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy + - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Student potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie + - + - - - - - - - -
M_U002 Student potrafi zaplanować oraz przeprowadzić symulację i pomiary charakterystyk elektrycznych, optycznych i transmisyjnych charakteryzujących elementy i układy elektroniczne, urządzenia sieciowe oraz systemy transmisji danych - - + - - - - - - - -
M_U003 Student potrafi formułować oraz — wykorzystując odpowiednie narzędzia analityczne, symulacyjne i eksperymentalne — testować hipotezy związane z modelowaniem i projektowaniem elementów, układów i systemów elektronicznych oraz sieci i usług telekomunikacyjnych - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Student ma pogłębioną, podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie techniki światłowodowej i fotoniki, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia działania systemów telekomunikacji optycznej + - + - - - - - - - -
M_W002 Student ma uporządkowaną wiedzę w zakresie urządzeń wchodzących w skład sieci teleinformatycznych + - + - - - - - - - -
Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 102 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 32 h
Preparation for classes 20 h
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 20 h
Realization of independently performed tasks 30 h
Module content
Lectures (18h):

Zajęcia w ramach modułu prowadzone są w postaci wykładu (18 godzin) oraz ćwiczeń laboratoryjnych (12 godzin).

Tematyka wykładów:

1. Systematyzacja podstawowej wiedzy dotyczącej światłowodów, źródeł i detektorów sygnałów optycznych, oraz elementarnych systemów transmisji światłowodowej – 2 godz.
2. Nowoczesne konstrukcje telekomunikacyjnych laserów półprzewodnikowych – 2 godz.
3. Zagadnienia ultraszybkiej modulacji sygnałów optycznych (modulacja bezpośrednia i zewnętrzna). Systemy 40 i 100 Gb/s- 2 godz.
4. Specjalne konstrukcje światłowodów jednomodowych – 2 godz.
5. Efekty nieliniowe w światłowodach – 2 godz.
6. Systemy transmisji koherentnej i solitonowej – 2 godz.
7. Wzmacnianie i regeneracja sygnałów optycznych- 2 godz.
8. Zaawansowane techniki modulacji sygnałów optycznych i kodowanie kanałowe – 2 godz.
9. Sieci światłowodowe. (PON, SDH, OTN) – 2 godz.

Laboratory classes (14h):

Ćwiczenia laboratoryjne

1. Spawanie światłowodów – 4 godz.
Własnoręczne wykonanie czynności przygotowawczych do spawania: usuwanie powłok kablowych, pokrycia pierwotnego, czyszczenie i cięcie włókna. Spawanie światłowodów spawarką z ręcznym pozycjonowaniem włókien. Ustawianie parametrów spawania, wykonanie spawu, analiza wizualna po0łaczenia. Badanie wytrzymałości mechanicznej i tłumienia spawu. Spawanie spawarką automatyczną. Porównanie procesów spawania i rezultatów. Analiza porównawcza, interpretacja i dyskusja parametrów użytkowych spawarek
2. Szybka modulacja sygnałów optycznych – 4 godz.
Symulacyjne i sprzętowe badanie bezpośredniej modulacji laserów półprzewodnikowych z szybkością 10 Gb/s. Analiza i obserwacja oddziaływania migotania lasera z dyspersją chromatyczną światłowodu. Badanie pracy modułu ze zintegrowanym modulatorem elektroabsorbcyjnym. Modulator zewnętrzny Macha-Zehndera – sterowanie niesymetryczne oraz różnicowe, kontrola migotania i redukcja wpływu dyspersji chromatycznej.
3. Wzmacniacze optyczne – 4 godz.
Wszechstronne badania wzmacniacza EDFA. Pomiary zależności wzmocnienie od mocy pompy i mocy sygnału wejściowego. Pomiar szumów ASE. Widmowa charakterystyka wzmocnienie i jej korekcja dedykowanym filtrem Bragga. Wzmacniacz na pasmo L. Wzmacniacz półprzewodnikowy SOA – analogiczne badania.

Additional information
Teaching methods and techniques:
  • Lectures: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Laboratory classes: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Participation rules in classes:
  • Lectures:
    – Attendance is mandatory: No
    – Participation rules in classes: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Laboratory classes:
    – Attendance is mandatory: Yes
    – Participation rules in classes: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Method of calculating the final grade:

1. Warunkiem uzyskania pozytywnej oceny końcowej jest uzyskanie pozytywnej oceny z laboratorium oraz z egzaminu.
2. Obliczamy średnią ważoną z ocen z laboratorium (40%) i egzaminu (60%)
3. Wyznaczmy ocenę końcową na podstawie zależności:
if sr>4.75 then OK:=5.0 else
if sr>4.25 then OK:=4.5 else
if sr>3.75 then OK:=4.0 else
if sr>3.25 then OK:=3.5 else OK:=3

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Prerequisites and additional requirements:

· Znajomość fizyki półprzewodników w odniesieniu do elementów optoelektronicznych oraz optyki
· Podstawowa wiedza z zakresu komunikacji optycznej i sieci światłowodowych
· Ogólna wiedza z technik transmisji cyfrowej i kodowania sygnałów cyfrowych

Recommended literature and teaching resources:

Systemy i sieci fotoniczne, J. Siuzdak, WKŁ 2009
Optical Fiber Communications, G. Keiser, McGraw-Hill 2008
Fundamentals of Photonics, B.E.A. Saleh, M.C. Teich, Wiley, 2007
Digital Optical Communications, Le Nguyen Binh, CRC Press 2009
Optical Fiber Telecommunications, I. Kaminov et all, Academic Press, 2008

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None