Optikai hálózatok elemei

A tantárgy angol neve: Optical Networks Elements

Adatlap utolsó módosítása: 2019. január 5.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak, MSc képzés

Optikai hálózatok mellékspecializáció

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIHVMA05 1 2/1/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Gerhátné Udvary Eszter, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
4. A tantárgy előadója

Gerhátné Dr. Udvary Eszter

Egyetemi docens

HVT, BME

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít Infokommunikáció, elektronika
6. Előtanulmányi rend
Kötelező:
NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHVM351" , "jegy" , _ ) >= 2
VAGY
TárgyEredmény("BMEVIHVM351", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0 )

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

A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

7. A tantárgy célkitűzése A tárgy az optikai távközlő hálózatok eszközeivel, építőelemeivel ismerteti meg a hallgatókat. A tárgy célja az alkalmazott eszközök tulajdonságainak leírása, ezek alapján rendszertechnikai szintű méretezés megtanítása, a méréstechnikai irányelvek és megoldások, illetve a korszerű kommunikációs alkalmazási lehetőségek megismertetése. Áttekintést ad az optikai átviteli rendszerekben alkalmazott passzív és aktív elemek felépítéséről, működéséről és távközlési szempontból fontos karakterisztikáikról. Az előadások mellett lehetőség nyílik a tanszéki laboratóriumban az eszközök és a mérések során használt műszerek gyakorlati megismerésére is.
8. A tantárgy részletes tematikája

1.hét.

előadás: Bevezetés, történelem, optikai rendszerek tulajdonságai, előnyei-hátrányai

2.hét.

előadás: Optikai átviteli közeg (fényterjedés alapjai, üvegszál felépítése, üvegszál típusok: SI MMF, GI MMF, SMF, csillapítás: abszorpció, Rayleigh szórás, sugárzási veszteség, szóródás felületről)

gyakorlat: üvegszál típusok, csatlakozók, mikroszkópos szálvég vizsgálat

3.hét.

előadás: Optikai átviteli közeg (Diszperzió: módus, kromatikus, PMD; Nemlinearitás: FWM, SPM, XPM)

4.hét.

előadás: Optikai adó (Fényforrás, lézerműködés feltételei: amplitúdó&fázis, Félvezető lézerdiódák működése, felépítése, LD típusok (FP, DFB, DBR, VCSEL), LD karakterisztikák

gyakorlat: diszperzió

5.hét

előadás: Moduláció (Moduláció típusok: intenzitás, fázis; intenzitás moduláció megvalósítása: közvetlen, külső modulátor; közvetlen moduláció tulajdonságai: működés elve, chirp, relaxációs oszcilláció, modulációs sávszélesség; külső modulátor: Mach-Zehnder felépítés, működés - elektrooptikai hatás&interferométer; jellemző paraméterek, átviteli karakterisztika, sávszélesség)

6.hét

előadás: Elektroabszorpciós modulátor (felépítés, működés, jellemző paraméterek, átviteli karakterisztika, sávszélesség); Egyoldalsávos moduláció megvalósítása (FBG, MZ); fázis moduláció megvalósítás lehetőségei (Fázismodulátor, MZ)

gyakorlat: moduláció

7.hét

előadás: Optikai vevő (intenzitásmoduláció detektálása, PIN: felépítés, tulajdonságok, APD: felépítés, tulajdonságok); PD kimenetén megjelenő zajok: sörét, sötét => sörét, termikus, adó)

8.hét

előadás: fázismoduláció detektálása (Késleltető & interferométer, koherens detekció)

gyakorlat: teljesítménymérleg számítás

9.hét

előadás: passzív optikai eszközök (teljesítményosztó, összegző, iránycsatoló, izolátor, cirkulátor, diszperzió kompenzálás)

10.hét

előadás: Optikai erősítő (EDFA, Raman, SOA)

gyakorlat: diszperziómérleg számítás

11.hét

előadás: WDM rendszerek, MUX/DEMUX, optikai szűrő (FP, kaszkád MZ, AWG, vékonyfilm)

12.hét

előadás: Optikai kapcsolók (mechanikai, buborék, folyadékkristályos, MEMS)

gyakorlat:VPI Player bemutató

13.hét

előadás: Hangolható, átkonfigurálható eszközök (lézer, szűrő, ROADM)

14.hét

előadás: jövőoptikai hálózatainak eszközei (optikai jelfeldolgozás, optikai logikák, hullámhossz konverzió)

gyakorlat: méréstechnikai bemutató 

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás és gyakorlat
10. Követelmények a. A szorgalmi időszakban: házi feladat elégséges szintű teljesítése
b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga
c. Elővizsga: van
11. Pótlási lehetőségek Házi feladat utólagos beadása a pótlási héten.
12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint a szorgalmi és vizsgaidőszakban.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom [1] Lajtha György, Szép Iván: Fénytávközlő rendszerek és elemeik, Akadémiai Kiadó, Budapest, 1987.
[2] Berceli Tibor, Gerhátné Udvary Eszter, Zólomy Attila, Bánky Tamás: Optikai távközlés (1.rész), elektronikus jegyzet, 2006
[3] Govind P.Agrawal: Fiber-Optic Communication Systems, John Willey & Sons, 2002
[4] John M. Senior: Optical Fiber Communications, Principles and Practice, Prentice Hall, 1992
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra42
Félévközi készülés előadásokra8
Félévközi készülés gyakorlatokra6
Felkészülés zárthelyire0
Házi feladat elkészítése24
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 
Vizsgafelkészülés40
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Gerhátné Dr. Udvary Eszter

Egyetemi docens

HVT, BME