440-4229/02 – SW nástroje v OK (SWN)
Garantující katedra | Katedra telekomunikační techniky | Kredity | 3 |
Garant předmětu | Ing. Jan Látal, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Jan Látal, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | volitelný odborný |
Ročník | 2 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | angličtina |
Rok zavedení | 2021/2022 | Rok zrušení | |
Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.