Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Sensory światłowodowe
Koordynator przedmiotu:
Prof. dr hab. inż. Małgorzata Kujawińska , prof. zwyczajny PW
Status przedmiotu:
Fakultatywny ograniczonego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obieralne
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
6 / rok ak. 2017/2018
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Wykład: 30 godz., laboratorium: 15 godz., studia literaturowe: 15 godz., przygotowanie do zajęć laboratoryjnych: 10 godz. sprawozdania z laboratoriów: 10 godz., przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie: 20 godz. Razem: 100 godz. = 4 ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Wykład: 30 godz., laboratorium: 15 godz., Razem: 45 godz. = 2 ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Laboratorium: 15 godz., studia literaturowe: 15 godz., przygotowanie do zajęć laboratoryjnych: 10 godz. sprawozdania z laboratoriów: 10 godz., przygotowanie do egzaminu i obecność na egzaminie: 20 godz. Razem: 70 godz. = 3 ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Wiadomości objęte programem następujących (lub ekwiwalentnych) przedmiotów: materiałoznawstwo optoelektroniczne, podstawy fotoniki, technika laserowa
Limit liczby studentów:
12
Cel przedmiotu:
Zrozumienie zasad propagacji światła w światłowodach. Umiejętność zaprojektowania i zestawienia toru światłowodowego. Poznanie zasad budowy i zastosowań sensorów światłowodowych.
Treści kształcenia:
(W) Systematyka i architektury czujników optycznych oraz specyfika czujników światłowodowych. Fizyczne podstawy propagacji promieniowania w ośrodkach dielektrycznych. Definicja falowodów i światłowodów. Podstawy propagacji w światłowodach wielomodowych i jednomodowych. Dyspersja. Straty w światłowodach. Elementy bierne: złącza, sprzęgacze, modulatory, filtry (rola siatek Bragga), elementy polaryzacyjne. Elementy czynne: wzmacniacze, źródła, detektory. Podstawy fizyczne, parametry konstrukcyjne. Podział i własności sensorów światłowodowych. Czujniki rozproszone i quasi-rozproszone. Architektury sieci czujników i podstawowe techniki detekcji sygnału. Sensory wielomodowe. Podstawowe komponenty, sensory z modulowaną intensywnością i widmem. Sensory na siatkach Bragga. Kalibracja sensorów. Sensory jednodomowe i światłowodowe realizacje interferometrów Michelsona, Mach-Zehndera, Sagnaca, Fabry-Perrota i rezonatora pierścieniowego. Czujniki polarymetryczne. Optoelektroniczne przetwarzanie sygnału: techniki homodynowe i heterodynowe. Zastosowania sensorów światłowodowych w przemyśle, lotnictwie i medycynie. Układy monitorowania dużych struktur inżynierskich i zabezpieczania obiektów. Materiały inteligentne. (L) Cięcie i przygotowanie czoła światłowodów. Wprowadzenie wiązki do światłowodu jedno- i wielodomowego. Pomiar apertury. Wykonanie złączy stałych i rozłączalnych i badanie ich tłumienności. Badania światłowodowych elementów polaryzacyjnych, przesuwnika fazy, modulatora i filtru światłowodowego. Zestawianie i badania prostych czujników intensywnościowych (czujnik przemieszczenia, zgięcia, poziomu cieczy). Badania czujnika polarymetrycznego i światłowodowego interferometru Mach-Zehndera (czujniki temperatury, nacisku).
Metody oceny:
(W) Egzamin (L) Suma punktów za wejściówki i wykonanie ćwiczeń.
Egzamin:
tak
Literatura:
R. Jóźwicki, Podstawy inżynierii fotonicznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006 Szustakowski M.: Elementy techniki światłowodowej, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1992 B.A.E. Saleh, M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, J. Wiley & Sons, Inc. New York 1991 Udd E.: Fiber optic sensors, J.Wiley and Sons Inc., 1991
Witryna www przedmiotu:
vvv
Uwagi:
vvv

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt PW1(SS)
Zna podstawy techniki swiatłowodowej i budowe oraz aplikacje czujników światlowodowych
Weryfikacja: Zdanie egzaminu
Powiązane efekty kierunkowe: K_W02, K_W10, K_W11, K_W12, K_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W01, T1A_W02, T1A_W04, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W02, T1A_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt pW1(SS)
Potrafi dobrać elementy światlowodowe w celu budowy sensora swiatlowodowego dla danej aplikcji
Weryfikacja: Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: K_U01, K_U02, K_U11, K_U12, K_U15, K_U23
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U01, T1A_U02, T1A_U07, T1A_U02, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U16, T1A_U09, T1A_U16, T1A_U14

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt PW1(SS)
Potrafi pracować w zespole
Weryfikacja: Zaliczenie ćwiczeń z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_K01, K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K01, T1A_K03, T1A_K04, T1A_K05