Photonic devices and optical communication
A tantárgyleírás hatályossága
| Subject name (Hungarian, English) |
Fotonikus eszközök és optikai kommunikáció
Photonic devices and optical communication
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIHVMB05 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | félévközi érdemjegy | ||||||||||||
| Credits | 4 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
DR. Bitó János
position: egyetemi docens
contact:
bito.janos@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
|
||||||||||||
| Faculty | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Subject website | https://hvt.bme.hu/ | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
1. előadás: Bevezetés, történelmi áttekintés
Bevezetés, fénytávközlő rendszerek fejlődési lépései, optikai rendszerek előnyei-hátrányai
1. gyakorlat: Üvegszál típusok
Optikai átviteli közeg. Fényterjedés alapjai, üvegszál felépítése, üvegszál típusok: SI MMF (lépcsős törésmutatójú többmódusú szál), GI MMF, SMF (monomódusú szál). Csillapítás: abszorpció, Rayleigh-szórás, sugárzási veszteség, szóródás felületről
2. előadás: Egycsatornás optikai átviteli rendszer felépítése
Adó, vevő, optikai átviteli közeg, moduláció és demoduláció
2. gyakorlat: Optikai összeköttetés csillapítás (teljesítmény) mérlege
Számítógépes gyakorlat, eszközök méretezése
3. előadás: Többcsatornás rendszerek
SDM, SCM,TDM/OTDM, egyszerű WDM, CWDM, DWDM; eszközök tulajdonságainak hatása a rendszer kapacitására
3. gyakorlat: Optikai távközlési szálak, csatlakozók
csatlakozók, mikroszkópos szálvég vizsgálat, hibadetektálás látható fénnyel
4. előadás: DWDM gerinchálózat
felépítés,tervezési szempontok, logikai-fizikai topológia eltérése
4. gyakorlat: DWDM hálózat tervezési feladat
pont-pont és tisztán optikai hálózatok tervezési lépései
5. előadás: Nagysebességű kommunikációs rendszerek
10Gbps feletti adatátvitel megvalósítása egyetlen optikai vivő alkalmazásával(40G, 100G, 400G)
5. gyakorlat: Diszperzió
Diszperzió mérleg számítása, számítógépes gyakorlat
6. előadás: Nagysebességű kommunikációs rendszerek
koherens optikai rendszerek (homodin, heterodin, intradin)
6. gyakorlat:
Koherens rendszerek tulajdonságainak számítása, számítógépes gyakorlat
7. előadás:Optikai hozzáférési hálózatok 1
Fiber To The Home (FTTH), Fiber To The Site (FTTS) megoldások: pont-pont, aktív pont-multipont, passzív pont-multipont, TDM-PON (időosztásos passzív optikai hálózat)
7.gyakorlat: Moduláció
Optikai távközlésben alkalmazott modulációs megoldások paramétereinek összehasonlítása
8. előadás: Optikai hozzáférési hálózatok 2
FTTX jövőbeli irányai (WDM-PON, kódosztás, többcsatornás megoldások, multiplexálási lehetőségek)
8.gyakorlat: FTTH rendszerek teljesítménymérleg számítása
TDM-PON és
WDM PON típusok teljesítményviszonyainak számítása
9. előadás: Optikai hozzáférési hálózatok: RoF (Radio over Fibre rendszerek)
Rádiós jelek átvitele. Digitális – analóg megoldás, alapsávi, középfrekvenciás, rádiós frekvencia alkalmazása, digitalizált megoldás
9. gyakorlat: Optikai méréstechnika 1.
Az optikai távközlés minősítő műszereinek megismerése, laborbemutató
10. előadás: Látható fényű kommunikáció
Visible Light Communication (VLC), működési elv, előnyök, hátrányok,alkalmazási lehetőségek, beltéri és kültéri rendszerek
10. gyakorlat: Radio over Fibre rendszer - tartalék
Számítógépes gyakorlat. RoF típusok paramétereinek számítása, összehasonlító elemzés
11. előadás: Szabadtéri optikai összeköttetések
Free Space Optic(FSO) rendszer felépítése, tulajdonságai. Szabadtéri optikai csatorna
11. gyakorlat: Labor demonstráció - tartalék
Visible Light Communication (VLC), demonstráció
10. előadás: Műholdak közötti és Műhold - Föld szabadtéri optikai kommunikáció
Rendszer felépítése, tulajdonságok, missziók paraméterei, jellemzők, up- és down-link, atmoszféra hatása, csatorna tulajdonságok
10. gyakorlat: Szabadtéri optikai összeköttetés
Műholdak és Műhold – Föld közötti szabadtéri optikai összeköttetés teljesítménymérleg számítása
11. előadás: LIDAR
Elv ismertetése, funkcionális blokkdiagram, osztályozás, tulajdonságok, működés,űrbeli alkalmazás.
11. gyakorlat: Optikai méréstechnika 2.
Az optikai távközlés minősítő műszereinek megismerése,laborbemutató
12. előadás: Optoelektronikai berendezések a műhold fedélzetén
Műholdon belüli optikai kommunikáció, a műhold fedélzetén végzett optikai kísérletek
12. gyakorlat: Optikai érzékelők
Az érzékelő rendszerek szerepe, alkalmazása. Mikrohullámú szenzorok, lézeres távolságmérők,optikai szenzorok összehasonlító elemzése
13. előadás:Szabadtéri optikai összeköttetés biztonsági kérdései
Lehallgathatóság. Fizikai szintű védelem.
13. gyakorlat:Optikai méréstechnika 3.
Szabadtéri optikai kísérletek műszerei
14. előadás: Összefoglalás, kitekintés - tartalék
14. gyakorlat: Laborbemutató - tartalék
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
General rules
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.