Přehled studia |
Přehled oborů |
Všechny skupiny předmětů |
Všechny předměty |
Seznam rolí |
Vysvětlivky
Návod
Anotace:
Předmět slouží jako úvod do problematiky optických a optoelektronických prvků pro aplikovanou elektroniku. Předmět seznámí posluchače jak s principy optických detektorů, tak i optických zdrojů. Jsou také zmíněny principy optoelektronických prvků pro informatiku a senzoriku, sluneční články, zobrazovače a displeje.
Cíle studia:
Cíl předmětu je seznámit studenty se základy optoelektroniky, vysvětlit princip optických detektorů, zdrojů, optických zesilovačů. Výuka pokrývá široké spektrum aplikací pro displeje, informatiku a senzoriku, včetně optických integrovaných obvodů, a to jak z teoretického, tak i z širšího aplikačního pohledu. Pozornost je také věnována součástkám pro optické komunikace, součástkám pro snímání fyzikálních a chemických veličin, uvedeny jsou i důležité měřicí a diagnostické metody. V závěrečných přednáškách jsou ukázány nové trendy v kvantové optoelektronice a informatice.
Osnovy přednášek:
| 1. | | Úvodní přednáška. Optoelektronika, optické zdroje a detektory základní pojmy, historický vývoj a milníky, přehled aplikací. |
| 2. | | Fotodetektory s přímou přeměnou-fotoelektrické jevy. Fotoodpory, fotodiody PN, PIN a APD, fototranzistor, fotonásobiče. Spektrální citlivost, dynamické a šumové vlastnosti. |
| 3. | | Fotodetektory s nepřímou přeměnou-základní foto termoelektrické jevy, bolometry, termočlánky, pyroelektrické fotodetektory. Spektrální citlivost, šumové vlastnosti. |
| 4. | | Principy, vlastnosti a použití nekoherentních zdrojů záření. Tepelné zdroje a výbojky, elektroluminiscenční LED, SLD. |
| 5. | | Radiometrické a fotometrické veličiny osvětlování. Optické zdroje pro osvětlování, vlnovodné trubky a solektory. |
| 6. | | Základní principy koherentních zdrojů záření. Pevnolátkové a plynné lasery, vlastnosti a použití. |
| 7. | | Principy a funkce polovodičových koherentních zdrojů záření. Polovodičové injekční lasery. Lasery s optickými mřížkami a kvantovými jámami DFB, BFR, QW vlastnosti a použití. |
| 8. | | Základní typy vláknových laserů a optických zesilovačů. Principy stimulovaných, parametrických a Ramanových optických zesilovačů a jejich použití. |
| 9. | | Optický komunikační řetězec, typy a vlastnosti intenzitních a koherentních optoelektronických přijímačů a vysílačů. |
| 10. | | Aplikace optoelektronických prvků pro informatiku a senzoriku, sluneční články a fotovoltaika. |
| 11. | | Zobrazovací technologie a displeje s velkou hustotou, LCD, LED a QD - OLED displeje, dotykové displeje. Nové způsoby zobrazování, |
| 12. | | Nové směry v kvantové optoelektronice, optický procesing, komponenty pro terrabitové systémy a paketový přenos informace a jejich integrace. |
| 13. | | Elektrooptické komponenty. |
| 14. | | Závěrečné shrnutí - Optoelektronika, optické zdroje a detektory v praxi. |
Osnovy cvičení:
| 1. | | Úvodní cvičení, seznámení z bezpečnosti práce v laboratoři a s měřenými úlohami. |
| 2. | | Seznámení s programovými prostředky pro návrh osvětlování vnitřních prostor - DIALUX. |
| 3. | | Seznámení s programovými prostředky pro návrh optických struktur. |
| 4. | | Měření spektrálních charakteristik optických zdrojů. |
| 5. | | Měření voltampérových charakteristik solárních článků. |
| 6. | | Optický komunikační řetězec a systém pro optický multiplex. |
| 7. | | Kolorimetrie – měření pomocí spektrálního analyzátoru a vláknové sondy. |
| 8. | | Měření spektrální charakteristik displejů. |
| 9. | | Měření vyzařovacích charakteristik LED diod a laseru. |
| 10. | | Měření prahového proudu polovodičového laseru. |
| 11. | | Měření tepelné dilatace pomocí optického interferometru. |
| 12. | | Měření vlastností polymerních optických vláken pro osvětlování vnitřních prostor. |
| 13. | | Měření optických vláknových senzorů. |
| 14. | | Kontrola protokolů z měření, zápočet. |
Literatura:
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
| 1. | | M. Filka, Optoelektronika pro telekomunikace a informatiku. Brno, 2009. ISBN 978-80-86785-14-1. |
| 2. | | G.P. Agrawal, Fiber-Optic Communication Systems, 5th Edition, WILEY 2021, ISBN: 978-1-119-73736-0. |
| 3. | | Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich: Fundamentals of Photonics, 2 Volume Set (Wiley Series in Pure and Applied Optics) Wiley 2019, ISBN-10: 1119506875. |
| 4. | | S.L. Chin, H. Xu, S. Yuan, Fundamentals of laser optoelectronics. Second edition. Series in optics and photonics. New Jersey: World Scientific, 2023. ISBN 978-981-125-498-7. |
Požadavky:
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 16.6.2026 17:51:32, semestry: L/2029-30, L/2027-8, Z/2028-9, L/2025-6, Z/2027-8, L/2028-9, Z,L/2026-7, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů |
Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336) |