- Nazwa przedmiotu:
- Optoelektronika zintegrowana
- Koordynator przedmiotu:
- Michał MALINOWSKI
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny dowolnego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Elektronika
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty techniczne
- Kod przedmiotu:
- OZT
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2017/2018
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 70
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt15h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawowa znajomość optyki.
Wskazana znajomość podstaw fotoniki.
- Limit liczby studentów:
- 40
- Cel przedmiotu:
- - zapoznanie studentów z podstawą działania, konstrukcją, technologią i zastosowaniami planarnych, zintegrowanych układów optycznych i optoelektronicznych będących analogiem układów elektronicznych typu VLSI
- przedstawienie zagadnień związanych z wykorzystaniem zintegrowanych układów optoelektronicznych w układach komunikacji optycznej oraz w procesach przetwarzania i magazynowania informacji.
- Treści kształcenia:
- - Całkowite wewnętrzne odbicie. Równania Fresnela, pola TE i TM, zanikające pole. (2 godz. )
- Propagacja promieniowania w planarnych strukturach dielektrycznych. Falowody planarne, model geometryczny, równanie falowe, równanie dyspersyjne, struktura modowa, mody własne falowodu planarnego. Planarne światłowody dwu-wymiarowe –paskowe, rodzaje falowodów, struktury periodyczne, pokrycie metalem. (6 godz.)
- Optyka planarna Soczewki geodezyjne i Luneburga, pryzmaty planarne. (2 godz.)
- Wprowadzanie światła do światłowodów planarnych. Sprzężenie poprzez zanikające pole. Sprzęgacz pryzmatyczny i siatkowy. (4 godz.)
- Mikrorezonatory optyczne; zwierciadlane, fotoniczne oraz wykorzystujące całkowite wewnętrzne odbicie. Mody typu WGM w rezonatorach sferycznych, dyskowych i pierścieniowych. (4 godz.)
- Zjawiska nieliniowe w optyce scalonej. Nieliniowe równanie falowe. Efekty dyspersyjne i absorpcyjne. (2 godz.)
- Technologia cienkich warstw światłowodowych. Technologie warstwowe; epitaksja, naparowywanie, implantacja, dyfuzja, wymiana jonowa i zol-żel. Materiały i procesy technologiczne. (2 godz.)
- Elementy pasywne optyki zintegrowanej. Sprzęgacze, filtry, polaryzatory, siatki dyfrakcyjne, zwierciadła, konwertery modów, deflektory, modulatory, korelatory, AWG. (4 godz.)
- Elementy aktywne optyki zintegrowanej. Metody modulacji światła w falowodach planarnych (modulacja elektrooptyczna, magnetooptyczna, akustooptyczna, termooptyczna). Interferometr Macha-Zehndera. Źródła promieniowania koherentnego, planarne lasery dielektryczne z rezonatorem Fabry-Perot i z rozłożonym sprzężeniem zwrotnym, charakterystyki progowe i ponadprogowe. Planarne wzmacniacze promieniowania, technologia, właściwości i parametry struktur. (4 godz.)
- Metody oceny:
- Dwa kolokwia w trakcie semestru oraz oceny z projektu
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- 1. T. Tamir "Integrated optics", Springer - Verlag, 1979
2. J. Petykiewicz "Podstawy fizyczne optyki scalonej" 1989
3. J. Petykiewicz "Wstęp do optyki zintegrowanej" 1986
4. H. Nishimura, M. Haruna, T. Suhara "Optical integrated circuits", McGraw-Hill, 1989
5. B. Ziętek “Optoelektronika” Wyd. UMK 2005
6. G. Lifante “Integrated photonics fundamentals” Wiley 2005
7. R.G. Hunsperger “Integrated optics – teory and technology” Springer 2009
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- brak uwag
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka OZT_W01
- ma podstawową uporzadkowaną wiedzę w zakresie praw, zjawisk i procesów fizycznych dotyczących propagacji światła w światłowodach
Weryfikacja: Kolokwium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W02, K_W06, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka OZT_W02
- ma podstawową uporządkowaną wiedzę w zakresie działania planarnych elementów i urządzeń optoelektronicznych
Weryfikacja: Kolokwium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W02, K_W06, K_W07
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka OZT_W03
- ma podstawową, uporządkowaną wiedzę w zakresie materiałów, technologii i projektowania elementów i struktur optyki zintegrowanej
Weryfikacja: Kolokwium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W02, K_W06, K_W07, K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka OZT_W04
- ma podstawową, uporzadkowaną wiedzę dotyczacą kierunków rozwoju i obszarów zastosowania optyki zintegrowanej
Weryfikacja: Kolokwium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_W06, K_W07, K_W13, K_W14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka OZT_U01
- potrafi sformułować warunki propagacji promieniowania w światłowodzie planarnym
Weryfikacja: Kolokwium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U12, K_U02, K_U03, K_U08
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka OZT_U02
- potrafi opisać zasadę działania i parametry pasywnych i aktywnych elementów optyki zintegrowanej
Weryfikacja: Kolokwium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U02, K_U03, K_U04, K_U08, K_U10
Powiązane charakterystyki obszarowe:
- Charakterystyka OZT_U03
- posiada umiejetność doboru i wykorzystania podzespołów optyki zintegrowanej do wybranych zastosowań
Weryfikacja: Kolokwium, projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_U03, K_U04, K_U07, K_U08, K_U11, K_U13, K_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka OZT_K01
- potrafi pracować indywidualnie i w zespole
Weryfikacja: projekt
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
K_K03, K_K04
Powiązane charakterystyki obszarowe: