Optoelektroniikka (E0081), 3 op

Perustiedot

Esitietovaatimukset

MATL0001, FYSLE0001, FYSLE0002, E0005, E0007, E0009

Sisältö (ydinaines ja -osaaminen)

- Valon aaltoluonteen ilmiöt
- Dielektriset aalto-ohjaimet, aaltoputket ja optiset kuidut;
- Optisen tiedonsiirron periaatteet ja teoria
- Optopuolijohdesovellukset
· Optiset lähettimet ja vastaanottimet
- Stimuloitu emissio ja laserit
- Valoilmaisimet
- Valosähköiseen ilmiöön perustuvat optokomponentit
- Polarisaatio, suodattimet ja valosignaalin moduloinnista

Sisältö (täydentävä ja erityisosaaminen)

- Interferenssi, optiset resonaattorit ja suodattimet
- Fabry-Perot
-SM- ja MM- aaltojohtimet
- Dispersio optisissa signaaleissa
- WDM ja DWDM
- LED ja IRED
- Optinen EDFA - vahvistin, HeNe- laserit, Laserdiodit, VCSEL ja DFB- laseri
- APD- ja PIN- vastaanottimet
- Valokennot
- Optinen aktiivisuus, Kerr- modulaattori, Mach-Zehnder, SAW- modulaattori

Tiedolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

Opintojakson suoritettuaan opiskelija tuntee optisen tiedonsiirron periaatteet ja teorian. Opiskelija tuntee yleisimmät optisen tiedonsiirron komponentit ja järjestelmät. Opiskelija tuntee teknisen menetelmän, jossa sähköinen signaali synnyttää optisen signaalin ja vastaavasti menetelmän, jolla optisesta sigaanlista saadaan sähköinen. Optisen signaalin ohjaamisen ja reitittämisen perusmenetelmät ovat tuttuja. Puolijohdelaserien ja vastaanotindiodien toiminta ja aallonpituusherkkyyteen vaikuttavat seikat ovat hallinnassa.

Taidolliset oppimistulokset (ydinaines ja -osaaminen)

- Fabry-Perot periaate ja dielektrinen moniohutkalvorakenne heijastuksessa.
- Optisen signaalin kulku valojohtimessa; vaimennus, dispersio, sironta ja mitoituslaskumenetelmät.
- LED- , ELED- ja SLED- rakenteet.
- Optinen vahvistin
- VCSEL, valovahvistin, PIN- diodin toimintaparametrit
- valojohdinvahvistin

Kirjallisuus ja muu materiaali

1. Optoelectronics and Photonics; Principles and Practices; S.O. Kasap; Prentice Hall 2001; CD-ROM included
2. Optoelectronics an introduction; John Wilson and John Hawkes 3rd Edition; Prentice Hall 1998
3. Applications in Electro-Optics; Leo Setian; Prentice Hall; 2002
4. Understanding Fiber Optics; Jeff Hecht; Prentice Hall 2002
5. Sähkömateriaalifysiikka; Markku Ylilammi; Otakustantamo 868 ; v. 1989
6. FlashCord2001; Valokaapelit tele- ja tietoverkoissa; Helkama 4. uusintapainos 2003 .

Opetusmenetelmät

luokkaopetus 28 h
laboraatiot 12 h
harjoitustyöt
projektit 10 h
tentit 4 h
itseopiskelu 26 h
YHTEENSÄ 80 h

Opiskelijan kuormittavuus

Arvioinnin perusteet

Tenttien suorittaminen hyväksytysti, kotitehtävien laskeminen ja projektityö.

Koulutusohjelmakohtaiset kompetenssit

Elektroninen mittaustekniikka
Tietoliikenne- ja radiotekniikka
Puolijohde- ja anturitekniikka