Optoelektronika

A tantárgy angol neve: Optoelectronics

Adatlap utolsó módosítása: 2018. május 5.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Villamosmérnöki Szak

 

Műszaki Informatika Szak

 

Szabadon választható tárgy
Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIEEJV14   4/0/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Poppe András, Elektronikus Eszközök Tanszéke
4. A tantárgy előadója
Dr. Zólomy Imre

 

egyetemi tanár

 

Elektronikus Eszközök

 

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

VITMA301 Elektronika I.

VIEEA306 Mikroelektronika

6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyTeljesítve("BMEVIEE9114") )

A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

Ajánlott:

Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat: VIEE9114 Optoelektronika

 

7. A tantárgy célkitűzése

A tantárgy az optoelektronikai eszközök egy viszonylag széles skáláját ismerteti olyan mélységig, hogy a hallgatóknak biztos ismeretei legyenek az egyes eszközök üzemi jellemzőiről, az eszközök konstrukciójáról, jellegzetes alkalmazási területekről az optikai hírközlésben és méréstechnikában. A tárgyat kizárólag angol nyelven hirdetjük meg, elsősorban külföldi hallgatók számára, de magyar hallgatók is felvehetik.

8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét

Optoelektronikai félvezető anyagok és technológiájuk.

A fény és az anyag energetikai kölcsönhatásai. A hullámegyenlet és megoldása. Síkhullám, fázissebesség, törésmutató. Fénytörés. Generáció és rekombináció félvezetőkben és kapcsolatuk a fényérzékeléssel és a fénykeltéssel.

2. hét

Makroszkópikus szilárd testek, heterostrukturák, nanométer vastagságú rétegek optikai tulajdonságai. Passzív eszközök: Optikai hullámvezetők és iránycsatolók átviteli tulajdonságai.

3. hét

Optikai szálak a gyakorlatban. Diszperzió,. Sokutas diszperzió, ugrásszerű és fokozatosan változó törésmutatójú többmódusú optikai szálak. Anyagi diszperzió, Hullámvezető diszperzió, egymódusú szálak.

4. hét

Abszorpció, csillapítás, Atomi és elektron rezonancia, A minimális abszorpció hullámhossza. A fény kiszóródása az optikai szálból, a szóródási mechanizmusok..

5. hét   

Rezonátorok és optikai szenzorok Vezérelt passzív eszközök: Optikai deflektorok, modulátorok, kapcsolók.

6. hét

Optikai erősítők. Fényerősítő mechanizmusok optikai szálakban. Brillouin és Rahman szóródás. Stimulált szóródás. Adalékolt fényerősítő optikai szálak. Félvezető fényerősítők.

7. hét

Fotodetektorok. Fény detektálása pn átmenet segítségével. A PIN fotodióda. Lavina fotodióda. Heteroátmenetes fotodióda. A detektorok optikai és elektromos jellemzői. F

8. hét

Képátalakító, -tároló és képbontó eszközök. CCD és MOS képfelvevők. A CCD működés alapjai. Különböző CCD képfelvevő konstrukciók. A nagysebességű zár megvalósítása

9. hét

Elektronikus fényforrások: LED-ek konstrukciója, elektromos és optikai jellemzői. LED-ek mint fényforrások az optikai szálaknál. LED-ek világítástechnikai célokra.

10. hét

Stimulált emisszió. Lézerdiódák szerkezete, fajtái, optikai és modulációs tulajdonságai. Határfrekvencia, tranziens működés, módusok. 

11. hét

Integrált optoelektronika. Szalag hullámvezetők. Fázistoló, kapcsoló, deflektor, transzlátor integrált kivitelben. Félvezető fényforrások és detektorok integrálása közös alapra.

12. hét

Képmegjelenítő eszközök. LCD, plazma, fotoluminescens kijelzők

13. hét 

Szerves félvezetők, OLED fényforrások és kijelzők.

14. hét

Optikai digitális információrögzités. Holografikus információrögzítés, DVD ROM-ok, flash-EPROM-ok

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Angol nyelvű előadás

10. Követelmények

a.       A szorgalmi időszakban:

A félév során egy nagy ZH-t íratunk, amelyeknek javasolt időpontja a 10. hét.

Az aláírás  feltétele: A  ZH eredménye az elérhető összpontszámnak legalább 4O%-át érje el.

 b.        A vizsgaidőszakban: Írásbeli vizsga

 c.         Elővizsga: Van

11. Pótlási lehetőségek

            A szorgalmi időszak végén lehetőséget biztosítunk a meg nem írt vagy gyengén sikerült ZH pótlására.  A pót-pót zh a pótlási héten írható meg.

12. Konzultációs lehetőségek

Vizsgák előtti napon, valamint az előadóval való egyeztetés alapján.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Lendvay Ödön: Félvezető lézerek. Akadémiai Kiadó 1985.

Amon Yariv: "Quantum Electronics" III.ed. John Wiley & Sons

John Gowar: "Introduction to Optical Fibre Communication Systems"Prentice-Hall, International Series in Optoelectronics

Tudor E.Jenins: "Optical Sensing Techniques and Signal Processing" Prentice-Hall, International Series in Optoelectronics

Sol Sherr: "Electronic Displays" John Wiley & Sohn

 

Ezen kívül aktuális cikkek, konferenciaanyagok és az internet-en elérhető anyagok

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra

56

Készülés előadásokra

14

Készülés gyakorlatokra

0

Készülés laborra

0

Készülés zárthelyire

14

Házi feladat elkészítése

0

Önálló tananyag-feldolgozás

0

Vizsgafelkészülés

36

Összesen

120


15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Dr. Zólomy Imre

 

egyetemi tanár

 

Elektronikus Eszközök Tsz