Optiset tietoverkot ja niiden komponentit (T0122), 3 op

Perustiedot

Esitietovaatimukset

Fysiikan ja matematiikan perusopinnot
Elektroniikan ja tietoliikennetekniikan perusteet

Sisältö (ydinaines ja -osaaminen)

Perusteista: johdanto optiseen tiedonsiirtoon, optisen tiedonsiirron ja komponenttien kehittyminen. Optisten kuitujen ja kaapelien rakenteet, valmistus ja ominaisuudet, rajoitukset sekä mahdollisuudet. Vaimentuminen, dispersiot ja muut valosignaaleihin vaikuttavat ominaisuudet optisessa kuidussa. Optoelektroniikan lähettimet ja niiden kytkeytyminen optisiin väyliin. Optoelektroniikan vastaanottimet. Digitaalinen informaationsiirto ja siirtojärjestelmistä. WDM ja DWDM sovellukset ja komponentit. Optiset vahvistimet. Optinen verkko. Optiset verkkokomponentit ja niiden toiminnalliset ominaisuudet. Optisen verkon ominaisuuksien mittaukset

Sisältö (täydentävä ja erityisosaaminen)

- perustietoa optisesta informaatiosiirtoväylästä
- optisen siirtoväylän mahdollisuudet ja kapasiteetti
- optisen siirtoväylän rajoitukset; vaimennus, dispersio
- kuitutyypit ja kuitujen käyttäminen optisen tietoverkon pääkomponenttina
- optisen verkon optisten komponenttien toiminnan ymmärtämisen perusteita
- optoelektroniikan komponenttien toimintaparametrit
- optisten verkkojen rakenteista
- optisen tietoverkon fyysiset komponentit
- optisen verkon mittaukset, mittaussuureet (simulointi ja mallinnus)
- optinen tietokone ja sen rakenne

Tiedolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Perusteet seuraavista aiheista: optisen informaation siirtäminen kuituväylässä ja dielektrisissä kerroksissa, optiset kuiturakenteet ja niiden ominaisuudet, optisen kuituverkon komponenttien toiminta ja hallinta, optisen verkon rakenteet, optisen signaalin mittaukset ja optisen signaalin siirron mallinnus sekä simulointi. Optisen signaalin multipleksaus, modulointi ja demodulointi.
Optinen tietokone, optiset tietoväylät, optiset komponentit, optinen signaalin reititys, optinen tallennus ja optiset logiikkapiirit.

Taidolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

- Optisen tietoväylän mitoitus ja tiedonsiirtokapasiteetin määritys
- Monikanavaisen siirtoväylän DWDM rakentaminen ja tarvittavat komponentit
- Optisen verkon komponenttien toiminnan tunteminen
- Optisen reitityksen toteutusmenetelmä selkiytyy
- Mittaussovellukset kuten OTDR, DWDM- kanavien spektrianalyysi ja silmäkuviot
- Lähettimet ( LED, LD ) ja vastaanottimet ( PIN ja APD ) optisessa informaation siirrossa
- Monikanavaiset DWDM- lähettimet ja vastaanottimet
- Optinen siirtoväylä tietokoneessa

Kirjallisuus ja muu materiaali

Gerd Keiser, 2002, 3rd edition, Optical Fiber communications, McGraw Hill

Opetusmenetelmät

Luennot 24 h
Projektit 20 h
Tentit 3 h
Itseopiskelu 33 h
YHTEENSÄ 80 h

Opiskelijan kuormittavuus

Arvioinnin perusteet

tentti 50 % ; harjoitustehtävät 25 %; projektityö 25 %

Koulutusohjelmakohtaiset kompetenssit

Mittaustekniikka
Teoreettinen perusta ja matemaattis-luonnontieteelliset valmiudet (T)
Tietoliikennetekniikka