- •Факультет электроники
- •Программа
- •210100.68 - «Электроника и наноэлектроника»,
- •II. Содержание программы
- •Дисциплины направления (базовая часть)
- •Специальные дисциплины (вариативная часть)
- •2.1 Дисциплина “интегральная и волоконная оптика”
- •Литература
- •Литература
- •2.2 Дисциплина “прикладная нелинейная оптика”
- •2.3 Дисциплина “источники и приемники излученИй”
- •Литература
- •2.4 Дисциплина “материалы и компоненты квантовой и оптической электроники”
- •Литература
- •2.5 Дисциплина “Основы информационной оптики”
- •Литература
Специальные дисциплины (вариативная часть)
2.1 Дисциплина “интегральная и волоконная оптика”
Вопросы
Свойства и применение планарных оптических волноводов с прямоугольным профилем показателя преломления.
Волноводные разветвители и соединители, требования к ним и области применения.
Волноводные и волоконные усилители. Применение в волоконных линиях связи.
Свойства и применение круглых оптических волокон со ступенчатым профилем показателя преломления.
Регенераторы оптических сигналов для волоконных линий связи.
Требования к передатчикам оптических сигналов для волоконных линий связи.
Свойства и применение гофрированных и брэгговских волноводов.
Волноводные оптические переключатели на основе интерферометра Маха-Цендера.
Свойства и применение волноводов с электромагнитной связью.
Приемники оптических сигналов для волоконных линий связи.
Принципы построения и области применения волоконных датчиков.
Методы ввод и вывода излучения в волокнах и волноводах.
Принцип WDM в волоконно-оптических линиях связи. Структура WDM линий связи.
Дисперсия и потери в оптических волокнах.
Свойства и применение оптических волноводов на основе фотонных кристаллов.
Искажение оптических сигналов в оптических волокнах, вызванное межмодовой задержкой.
Задачи
Задача 1. Определить угловую расходимость излучения с длиной волны 1.54 мкм на выходе оптического волокна диаметром 80 мкм.
Задача 2. Построить оптическую схему волноводного коммутатора 1×4 на основе волноводов с электромагнитной связью и электрооптического эффекта.
Задача 3. Определить длину активного волокна волоконного усилителя с коэффициентом усиления g = 0.08 см-1 для восстановления мощности оптического сигнала от 0.01 Вт до 0.5 Вт.
Задача 4. Построить оптическую схему WDM-демпультиплексора на брэгговских волоконных фильтрах для 4 длин волн.
Задача 5. Рассчитать эффективность ввода излучения полупроводникового лазера с апертурой 50 мкм в волокно диаметром 80 мкм, имеющего числовую апертуру равную 0.2
Задача 6. Рассчитать френелевские потери на стыке двух волокон с показателем преломления равным 1.46. В зазоре между волокнами – воздух, интерференционные эффекты отсутствуют.
Задача 7. Определить мощность сигнала на выходе волокна длиной 50 км при мощности сигнала на входе волокна равной 0.1 Вт и потерях в волокне равных 0.1 дБ/км.
Литература
Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. -М.:Техносфера, 2004.-496 с., ил.
Интегральная оптика. Под ред. Т.Тамира. -М.: Мир, 1978.-344 с., ил.
Бусурин В.И., Носов Ю.Р. Волоконно-оптические датчики: физические основы, вопросы расчета и применения. М.: Энергоатомиздат, 1990.-256 с., ил.
Ярив А. Введение в оптическую электронику. -М.: Высшая школа, 1983.-398 с., ил.
Сидоров А.И.Физические основы и методы управления излучением в устройствах интегральной оптики. Уч. пособ. СПб.: Изд. СПб ГЭТУ «ЛЭТИ», 2007, 80 с.
Сидоров А.И. Оптические волноводы для волоконной и интегральной оптики СПб: Изд-во СПб ГЭТУ «ЛЭТИ», 2008. 96 с.
