- Nazwa przedmiotu:
- Laboratorium układów optoelektronicznych
- Koordynator przedmiotu:
- prof. nzw. dr hab. Andrzej Domański
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Fotonika
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- LabUO
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2019/2020
- Liczba punktów ECTS:
- 5
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład0h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium60h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Uczestnictwo w Laboratorium Układów Optoelektronicznych musi być poprzedzone zdaniem egzaminu z wykładu „Układy optoelektroniczne”. Bez zdanego egzaminu, warunkiem dopuszczenia do wykonywania ćwiczenia jest każdorazowe zaliczenie kolokwium wstępnego z wiedzy dotyczącej danego ćwiczenia.
Dodatkowym warunkiem dopuszczenia do Laboratorium jest udział w przeszkoleniu dotyczącym bezpiecznych zasad postępowania w czasie pracy z laserami i światłowodami. Przeszkolenie odbywa się na pierwszych zajęciach w Laboratorium Układów Optoelektronicznych. Student potwierdza podpisem fakt zapoznania się z przepisami dotyczącymi bezpieczeństwa pracy oraz innymi regułami obowiązującymi w czasie przebywania w Laboratorium i ujętych w Regulaminie pracy w Laboratorium.
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Student zdobywa w Laboratorium podstawy wiedzy o posługiwaniu się diodowymi źródłami światła i światłowodami a także pomiarami ich podstawowych parametrów. Student opanowuje również umiejętności budowy prostych układów optoelektronicznych takich jak czujniki światłowodowe, elementy torów światłowodowych, czy też komórki logiczne. Przy okazji student zapoznaje się z zasadami metrologii optoelektronicznej, konstrukcją i zasadami działania a także parametrami zaawansowanych urządzeń optoelektronicznych.
- Treści kształcenia:
- W trakcie semestru wykonywanych jest dwanaście ćwiczeń poczynając od drugiego do trzynastego tygodnia zajęć:
1. Pomiar charakterystyk optoelektronicznych diod laserowych i elektroluminescencyjnych.
2. Badanie właściwości promieniowania diod laserowych – charakterystyki rozbieżności wiązki światła i temperaturowa zmiana długości fali
3. Badanie podstawowych własności włókien światłowodowych – apertura numeryczna i efektywność wprowadzania światła do włókna; techniki cięcia włókien.
4. Otrzymywanie charakterystyk pomiarowych optoelektronicznych i światłowodowych czujników zmiany barwy i temperatury.
5. Pomiar parametrów światłowodów planarnych metodą sprzęgania pryzmatycznego
6. Wizualizacja mikrostruktur fazowych.
7. Zgrzewarki światłowodowe – opanowanie technik zgrzewania.
8. Reflektometria światłowodowa i jej zastosowanie.
9. Badanie podstawowych elementów układów światłowodowych – sprzęgacz kierunkowy i przesuwnik fazy.
10. Badanie światłowodów dwójłomnych – znajdowanie osi dwójłomności światłowodu i pomiar zmian drogi zdudnień.
11. Badanie optycznych bramek logicznych i optoelektroniczna symulacja pracy neuronu
12. Badanie depolaryzacji światła o częściowej koherencji czasowej.
- Metody oceny:
- Warunkiem zaliczenia Laboratorium jest uzyskanie średniej, co najmniej równej 3, z dwunastu ćwiczeń. Nieobecność oceniana jest jako zero. W uzasadnionych przypadkach studentowi przysługuje termin dodatkowy w trakcie czternastych zajęć. Ocenę za każde ćwiczenie uzyskuje się na podstawie sprawozdania zawierającego część wstępną z krótkim wprowadzeniem w problematykę ćwiczenia, następnie opis układu pomiarowego, uzyskane wyniki oraz ich omówienie. Sprawozdania mogą być opracowane jedynie w wersji elektronicznej, jedno na każdy dwu lub trzyosobowy zespół studencki. Przy wystawianiu oceny brane jest również pod uwagę przygotowanie studentów do ćwiczeń, co uwidacznia się prowadzącemu w sposobie wykonywania ćwiczenia i jego zrozumieniu. Studenci przygotowują się do ćwiczeń na postawie opisów poszczególnych ćwiczeń dostępnych na stronie internetowej Laboratorium, a także korzystając ze strony internetowej wykładu Układy optoelektroniczne oraz własnych notatek z tego wykładu.
Ocena końcowa wpisywana jest do indeksu w piętnastym tygodniu zajęć.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. A.W.Domański, Układy i urządzenia optoelektroniczne, WPW, 1997,
2. A.W.Domański (pod. red.) “Układy i urządzenia optoelektroniczne- Laboratorium”, Cz. I i II, WPW, 1997
3. M.Szustakowski, Elementy techniki światłowodowej, WNT,1992
4. A.W.Domański, Propagacja światła częściowo spolaryzowanego w ośrodkach dwójłomnych, OWPW, 2005
5. B.Ziętek, Optoelektronika, Wyd. UMK, 2005
Strona internetowa Laboratorium z opisami poszczególnych ćwiczeń
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt LUO_W01
- ma podbudowaną teoretycznie szczegółową wiedzę w zakresie Struktury Optyczne i Światłowodowe (SOŚ) obejmujący:
- optykę ciała stałego, optykę falową i fourierowską
- fizykę i technikę laserów
- elektrodynamikę klasyczną i kwantową
- fizykę molekularną
- znajomość zjawisk towarzyszących propagacji światła w strukturach i układach optycznych
- właściwości fizyczne i optyczne wybranych struktur i układów optycznych
- budowa, działanie i zastosowanie wybranych układów i przyrządów optoelektronicznych
- metody analityczne i numeryczne opisujące propagację światła
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_W04, FOT_W07, FOT_W05
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_W01, X1A_W07, T1A_W02, X1A_W01, T1A_W03, T1A_W04, X1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, InzA_W02
- Efekt LUO_W02
- ma wiedzę o tendencjach rozwojowych i najistotniejszych osiągnięciach z zakresu studiowanego kierunku
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_W04
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_W01, X1A_W07, T1A_W02
- Efekt LUO_W03
- ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_W11
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_W05, X1A_W07, T1A_W06
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt LUO_U01
- potrafi pozyskiwać informacje z literatury, standardów, baz danych, specyfikacji technicznych oraz innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_U01
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_U01, X1A_U05, T1A_U01
- Efekt LUO_U02
- potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz innych środowiskach w języku angielskim lub innym języku obcym stosowanym w dziedzinie
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_U26, FOT_U27
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_U06, X1A_U08, X1A_U09, X1A_U10, T1A_U03, X1A_U08, X1A_U09, X1A_U10, T1A_U06
- Efekt LUO_U03
- potrafi przygotować krótkie doniesienie naukowe w języku polskim i angielskim przedstawiające wyniki własnych badań naukowych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_U17, FOT_U21, FOT_U26
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_U05, T1A_U02, T1A_U04, X1A_U09, T1A_U02, X1A_U06, X1A_U08, X1A_U09, X1A_U10, T1A_U03
- Efekt LUO_U04
- potrafi zaproponować ulepszenia funkcjonalne lub użytkowe istniejących rozwiązań technicznych w zakresie fizyki technicznej
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_U02, FOT_U12, FOT_U16, FOT_U23
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_U01, X1A_U02, T1A_U01, T1A_U02, T1A_U09, InzA_U01, InzA_U06, X1A_U03, T1A_U13, T1A_U16, InzA_U01, X1A_U05, T1A_U15, InzA_U05, X1A_U06, T1A_U09, T1A_U12, InzA_U06
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt LUO_K01
- potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy
Weryfikacja: kolokwium/laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_K05
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_K07, T1A_K06
- Efekt LUO_K02
- ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, a zwłaszcza rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu, w szczególności poprzez środki masowego przekazu, informacji i opinii dotyczących osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej: podejmuje starania, aby przekazać takie informacje i opinie w sposób powszechnie zrozumiały, z uzasadnieniem różnych punktów widzenia
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_K06
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_K06, T1A_K07
- Efekt LUO_K03
- potrafi współdziałać i pracować w grupie, przyjmując w niej różne role
Weryfikacja: kolokwium/praca w laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe:
FOT_K04
Powiązane efekty obszarowe:
X1A_K02, T1A_K03, T1A_K04