Belépés címtáras azonosítással
magyar nyelvű adatlap
Fotonikus eszközök és optikai kommunikáció
A tantárgy angol neve: Photonic devices and optical communication
Adatlap utolsó módosítása: 2022. szeptember 12.
Űrmérnök mesterszak Űrmérnöki szakmai ismeretek kötelezően választható
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 felépítéseAdó, vevő, optikai átviteli közeg, moduláció és demoduláció
2. gyakorlat: Optikai összeköttetés csillapítás (teljesítmény) mérlegeSzámítógépes 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
Előadás: A tárgy sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos elsajátítása szükséges.
Gyakorlat: Az előadáson elhangzottak áttekintése, gyakorlati példákkal történő kiegészítése. A legfontosabb gyakorlati ismeretek bemutatása laboratóriumban is.
a. A szorgalmi időszakban: két zárthelyi dolgozat. Minden zárthelyire maximum 100 pontot lehet kapni. A kapott pontok alapján az egyes zárthelyik eredménye a következő:
Elégtelen
Elégséges
Közepes
Jó
Jeles
0-49 pont
50-62 pont
63-74 pont
75-87 pont
88-100 pont
A meg nem írt zárthelyiket 0 eredménnyel vesszük figyelembe.
Amennyiben a zárthelyik pontszámának átlaga eléri az 50 pontot, a hallgató megkapja a félévközi jegyet, az előző táblázat alapján. Az 50 pontnál gyengébb átlag esetén a félévközi számonkérés eredménye elégtelen és így a hallgató a jegyre nem jogosult.
b. A vizsgaidőszakban: -
c. Elővizsga: -
Mindkét zárthelyi javítására, illetve pótlására a szorgalmi időszak utáni pótlási héten van lehetőség. Amennyiben a zárthelyi pótlását megkísérli a hallgató (jelzi a tanszék számára, hogy azt javítani/pótolni kívánja), akkor ezen zárthelyi végső eredménye minden esetben a pótlási héten írt javító/pótló zárthelyi eredménye lesz.
Az előadások előtt és után, valamint bármikor, de előre egyeztetett időpontban.
1. Berceli Tibor, Gerhátné Udvary Eszter, Zólomy Attila, Bánky Tamás: Optikai távközlés (1. rész), elektronikus jegyzet, 2006.
2. Govind P.Agrawal: Fiber-Optic Communication Systems, 4th edition, John Willey & Sons, 2010.
3. Murat Uysal, Carlo Capsoni, Zabih Ghassemlooy, Anthony Boucouvalas, Eszter G. Udvary: Optical
Wireless Communication, Springer International, 2016.
4. John M.Senior: Optical Fiber Communications, Principles and Practice, 3rd edition, Pearson, Prentice Hall, 2009.