440-4229/01 – SW nástroje v OK (SWN)

Garantující katedraKatedra telekomunikační technikyKredity3
Garant předmětuIng. Jan Látal, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Jan Látal, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2021/2022Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
HEJ085 Ing. Stanislav Hejduk, Ph.D.
LAT04 Ing. Jan Látal, Ph.D.
WIL0016 Ing. Zdeněk Wilček
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 0+3
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 0+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Předmět si klade za cíl seznámit studenty s moderními typy softwarových nástrojů pro simulaci optických elementů, optických komunikací a optoelektroniky. Hlavními aplikacemi, které budou využity v rámci předmětu, jsou LightTools, CODE V a balík nástrojů od Optiwave. Studenti budou provádět různé simulace a pak identifikovat problémy, nebo se seznamovat s možnostmi řešení kritických situací z různých úhlů pohledu.

Vyučovací metody

Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Zaměření předmětu je koncipováno tak, aby posluchač získal nové kompetence v oblasti využívání softwarových nástrojů pro simulování různých úloh z oblasti optických vláknových či bezvláknových komunikačních systémů. Rovněž bude kladena pozornost i na základní geometrickou optiku v podobě simulace čoček a jiných optických elementů či trasování paprsku při různých úlohách.

Povinná literatura:

[1] BOHÁČ, Leoš a Michal LUCKI. Optické komunikační systémy. V Praze: České vysoké učení technické, 2010. ISBN 978-80-01-04484-1. [2] NOVOTNÝ, Karel. Optická komunikační technika. Vyd. 3. V Praze: Nakladatelství ČVUT, 2007. ISBN 978-80-01-03920-5. [3] LAFATA, Pavel a Jiří VODRÁŽKA. Optické přístupové sítě a přípojky FTTx. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2014. ISBN 978-80-01-05463-5. [4] FUKA, Josef a Bedřich HAVELKA. Optika a atomová fyzika. I, Optika. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1961.

Doporučená literatura:

[1] LAFATA, Pavel a Jiří VODRÁŽKA. Optické přístupové sítě FTTx a NGA. 2. přepracované vydání. Praha: České vysoké učení technické v Praze, 2019. ISBN 978-80-01-06552-5. [2] BAJER, Jiří. Optika 1. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2015. Učebnice. ISBN 978-80-244-4532-8. [3] ŘÍMAL, Jaroslav. Fyzika - geometrická optika. Praha: Vydavatelství ČVUT, 1980. [4] HAVELKA, Bedřich. Geometrická optika. II. díl. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd, 1956. [5] FILKA, Miloslav. Optoelektronika pro telekomunikace a informatiku. Druhé, rozšířené vydání. Brno: Prof. Ing. Miloslav Filka, Csc. a kol., 2017. ISBN 978-80-86785-14-1.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

V rámci předmětu bude mít student za úkol zhotovit a obhájit semestrální projekt, který si vybere student k řešení v jednom z navrhovaných softwarových nástrojů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Podmínkou udělení zápočtu je vypracování a obhájení semestrálního projektu, který si vybere student k řešení.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod do SW prostředí LightTools (zobrazování objektů v 3D prostoru, práce v souřadnicovém systému, tvorba mechanického a optického 3D objektu a práci s nimi, základních simulací průchodu optických paprsků navrženým objektem). 2. Modelování optických zdrojů v LT (modelování optických zdrojů za použití prvků z knihoven i definování vlastních zdrojů optického záření, simulace pokrytí prostoru u vytvořených zdrojů, kombinací zdrojů optického záření a dalších optických prvků). 3. Light Tools a simulace geometrické optiky (vysvětlení základních pojmů geometrické optiky, vytvoření zrcadlové plochy v prostředí LightTools, tvorba optické čočky a definování jejich parametrů, simulace pro soustavy optických čoček, tvorba modelu optického vlákna). 4. Základní práce v softwarovém nástroji CodeV (pravidla práce v SW prostředí CodeV, koordinační systém a jeho znaménková konvence, specifikace pole a referenčních paprsků, práce se zásuvným modulem Lens Data Managerem, provádění základních analýz optických systémů). 5. CodeV a simulace geometrické optiky (vztah mezi geometrickou optikou a prostředím CodeV, vytvoření soustavy čoček a provedení 2D a 3D zobrazení, pracé a vytváření optických prvků pomocí modulu Command Window, tvorba optických soustav kombinující čočky a zrcadla). 6. Základní práce se softwarovým nástrojem Optiwave (návrh a rozložení polí v Optiwave OptiSystem, práce s grafickým rozhraním, Sweep režim a jeho použití pro simulace, nastavení globálních proměnných pro efektivní nastavení simulací, export a import datových souborů pro podporu simulací, grafické zpracování výsledků ze simulací, práce s komponentami BER, výkon, disperze, SNR atd.). 7. Simulace zdrojů záření pro optické komunikace (simulace optických komunikačních systémů s různými typy zdrojů záření LED/LD, parametry zdrojů záření na základě katalogových listů, spektrální analýza). 8. Simulace optického komunikačního systému s různými typy fotodetektorů pro optické komunikace (volba fotodetektoru PIN, APD, PN, nastavení fotodetektoru pro simulace na základě katalogových listů, využití optimalizačních funkcí). 9. Simulace optických komunikačních systémů s multiplexory a demultiplexory (vytvoření schématu xWDM sítí, nastavení optimalizačních funkcí pro simulace, nastavení a volba přístupu k médiu, volba polovodičový vs vláknový zesilovač). 10.-12. Simulace optických přístupových sítí (ukázka kompletního návrhu sítí xPON např. GEPON, GPON, WDM-PON, XG-PON, NG-PON, TWDM-PON aj., simulace návrhů sítí s různými typy modulací, rychlostmi, vlivu disperzí, vlivy lineárních a nelinárních jevů na přenos dat). 13. Simulace bezvláknových optických systémů v SW prostředí Optiwave (návrh topologie pro vnitřní nebo venkovní bezvláknové systémy, využití xWDM pro bezvláknový optický systém) 14. Prezentace a obhajoba semestrálních projektů.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2022/2023 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodůMax. počet pokusů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100  51 3
Rozsah povinné účasti: Povinné zpracování projektu na zadané téma dané kantorem.

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP: Splnění všech povinných úkolů v individuálně dohodnutých termínech.

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2024/2025 (N0714A060020) Komunikační a informační technologie P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2024/2025 (N0714A060020) Komunikační a informační technologie K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2023/2024 (N0714A060020) Komunikační a informační technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2023/2024 (N0714A060020) Komunikační a informační technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (N0714A060020) Komunikační a informační technologie P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2022/2023 (N0714A060020) Komunikační a informační technologie K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku

Hodnocení Výuky



2023/2024 zimní