21.2.2013 predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE

1. Shannon-ov izrek o zmogljivosti zveze.
2. Zgled moči signala, šuma in pasovne širini pri dimnih signalih.
3. Limita zmogljivosti za neskončno pasovno širino.
4. Zmogljivost kot funkcija moči signala, motnje drugih uporabnikov.
5. Domet brezvrvične zveze zaradi razširjanja valovanja.
6. Domet vrvične zveze zaradi izgub v vodu.
7. Pasovna širina vrvične zveze, ko izgube naraščajo s frekvenco.
8. Zgled izgub in pasovne širine koaksialnega kabla.
9. Pasovna širina brezvrvične zveze, radijsko in svetlobno okno ozračja.
10. Množenje zmogljivosti z več vrvicami.
11. Souporaba istega spektra pri brezvrvičnih zvezah.
12. Domet analognega telefona po premotani parici Zk=100ohm.
13. Domet analognega telefona po prostozračni parici Zk=600ohm.
14. Uporaba Pupin-ovih tuljav za zmanjšanje slabljenja.
15. Karkateristična impedanca koaksialnega kabla.
16. Goubau-jev vod z neskončnim oklopom in transformatorji impedance.
17. Mejna frekvenca višjih rodov v koaksialnem kablu.
18. Izgube posameznih rodov koaksialnega kabla.
19. Rezonančno zvišanje izgub v neidealnem koaksialnem kablu.
20. Načrtovanje pravokotnega valovoda in krivulje izgub.
21. Rodovi TE11, TM01 in TE01 v krožnem valovodu s krivuljami izgub.
22. Vodenje laserskega žarka z zaporedjem zbiralnih leč.
23. Vodenje laserskega žarka z zvezno lečo iz pretakajočega plina.
24. Stekleno vlakno s sredico z višjim lomnim količnikom 1000dB/km.
25. Čiste surovine Si in SiO2 znižajo izgube vlakna na 0.2dB/km.
26. Praktične izmere in izgradnja sodobnega svetlobnega vlakna.
27. Krivulja slabjenja vlakna, IR in UV rezonance, Rayleigh, vodni vrh.
28. I okno 850nm: GaAlAs LED in laser, Si detektor.
29. II okno 1300nm: InGaAsP LED in laser, Ge detektor.
30. III okno 1550nm: InGaAsP laser, InGaAs detektor, Er3+ ojačevalnik.
31. Sodobna tehnika, komplicirane modulacije.
32. Optika: najboljša prensna pot, žal zelo omejena obdelava signalov.


28.2.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Ponovitev: rešitev valovne enačbe za plani val v prostoru (POTREBNO DALJŠE!!!).
2. Valovni vektor in valovno število, merske enote.
3. TEM val, povezave med vektorji k, E in H, valovna impedanca.
4. Fizikalne konstante, definicija Ampera in metra.
5. Valovanje v snovi, definicija lomnega količnika.
6. Lom in odboj na meji dveh različnih snovi.
7. Poenostavitve lomnega količnika in impedance za neferomagnetik.
8. Snell-ov lomni zakon iz pogoja za enako medsebojno fazo.
9. Definicija koordinatnega sistema na meji dveh dielektrikov.
10. Snell-ov lomni zakon iz z-komp. valovnih vektorjev.
11. Zgled TE odboja/loma na meji dveh dielektrikov.
12. Prestopni pogoji, Ey in Hz OK, Hx linearno odvisna.
13. Izpeljava TE odbojnosti za poenostavitev neferomagnetikov.
14. Zgled TM odboja/loma na meji dveh dielektrikov.
15. Prestopni pogoji, Hy in Ez OK, Ex linearno odvisna.
16. Izpeljava TM odbojnosti za poenostavitev neferomagnetikov.
17. Fresnel-ova izraza za TE in TM odbojnosti, primerjava.
18. Električno polje lomljenjega žarka za TE in TM.
19. Delitev moči vpadnega žarka na odbiti in lomljeni.
20. Zgledi lomnih količnikov različnih snovi.
21. Izračun odbojnosti za mejo zrak/steklo za različne kote.
22. Odbojnost za pravokotni vpad valovanja, zgled steklo.
23. Zgled: vzvratno ogledalo avta, kovinsko zrcalo in odboj.
24. Potek odbojnosti za vpad na izgubni dielektrik.
25. Izračun Brewster-jevega kota, zgledi uporabe.


7.3.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

- predaval Boštjan Batagelj zaradi mojega dopusta

1. Ponovitev: Fresnel-ovi izrazi za odbojnost.
2. Potek odbojnosti pri izstopu iz gostejše snovi (meja steklo- zrak).
3. Zgled: izračun in izvedba antirefleksnega sloja.
4. Zgled: prozoren dielektrični pokrov debeline lambda/2.
5. Izračun faze odbojnosti v področju popolnega odboja.
6. Popolni odboj iz Snell-ovega lomnega zakona.
7. Elektromagnetni zapis žarkov in valovni vektorji pri odboju.
8. Eksponentno usihajoče polje pri popolnem odboju.
9. Smeri žarkov in valovne fronte pri popolnem odboju.
10. Tuneliranje valovanja pri prehodu redkejše snovi.
11. Izvedbe dielektričnih valovodov za različna valovanja.
12. Definicija relativne razlike lomnih količnikov.
13. Definicija numerične aperture dielektričnega valovoda.
14. Sklopni izkoristek neusmerjenega vira za dano NA.
15. Zgled: NA in sklopni izkoristek za SM, MM in plastično vlakno 

- ni uspel odpredavati:

1. Razširitev impulza zaradi razširjanja po več poteh.
2. Omejitev zmogljivosti zaradi razširjanja po več poteh.
3. Izvedba, delovanje in lastnosti gradientnega vlakna.


14.3.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE

1. Ponovitev: izvedbe dielektričnih valovodov, omejitve.
2. Ponovitev: relativna razlika lomnih količnikov in numerična apertura.
3. Razširitev impulza zaradi razširjanja po več poteh.
4. Zgled: izračun razširitve impulza l=10km, delta=0.01, NA=0.19.
5. Omejitev zmogljivosti zaradi razširjanja po več poteh.
6. Izvedba, delovanje in lastnosti gradientnega vlakna.
7. Poimenovanje vlaken SI in GI, vlakno G.651.
8. Določanje smeri žarka, Heisenberg-ovo načelo nedoločenosti.
9. Pogoj za prečno fazno rezonanco v planarnem valovodu.
10. Nastavek disperzijske enačbe za planarni valovod.
11. Izračun poti žarka preko dveh odbojev do iste fronte.
12. Fazni zasuk pri popolnem odboju valovanja.
13. Definicija normirane frekvence v planarnem valovodu.
14. Rešitve disperzijske enačbe za kote žarkov.
15. Zgled: število rodov v stekleni ploščici d=1mm, HeNe vidni laser.
16. Podvojene rešitve za rodove TE in TM.
17. Diagram za fazno konstanto beta/V različnih rodov.
18. Slike polja rodu m=0 za različne frekvence.
19. Slike polja rodov za različne m.
20. Položaj vozlov in smeri valov za različne frekvence.
21. *** 1. TIHA VAJA IZ OPTIČNIH KOMUNIKACIJ ***.


21.3.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Ponovitev: smeri žarkov v planarnem valovodu, prečna fazna rezonanca.
2. Ponovitev: polje rodov, število vozlov in smeri žarkov s frekvenco.
3. 3D risba 2D planarnega valovoda, neskončna širina w v smeri y.
4. Zgled: 3D planarni valovod, dopiranje LiNbO3 s Ti.
5. Rodovi TEnm, TMnm, HEnm, EHnm v simetričnem 3D planarnem valovodu.
6. Krožni dielektrični valovod, smeri žarkov za TEnm, TMnm, HEnm, EHnm.
7. Nastavek EM valovne enačbe v optičnem vlaknu okroglega prereza.
8. Reševanje valovne enačbe za vzdolžne komponente.
9. Prečne komponente iz vzdolžnih, prestopni pogoji.
10. Omejitve fazne konstante, rešitve disperzijske enačbe.
11. Definicija normirane frekvence v optičnem vlaknu.
12. Zgledi rodov v krožnem vlaknu, osnovni rod HE11 ima dve polarizaciji.
13. Zgled: praktične izmere enorodovnega vlakna G.652.
14. Poskus: mnogorodovni in enorodovni laser.
15. Razlaga tuneliranja na krivinah s pahljačastimi frontami.
16. Praktična meja vodenja valovanja V>1.8.
17. Omejitve za premajhen oziroma prevelik NA.
18. Šibkolomno vlakno, ravne silnice, LP rodovi, prečne komponente
dosti večje od vzdolžnih.
19. Razlaga vodenja osnovnega rodu z ukrivljanjem front, leče in Gauss-ov žarek.
20. Izrojenost osnovnega rodu HE11 ali LP01.
21. Polarizacijska in mnogorodovna disperzija z zgledi.
22. Izvedbe močno dvolomnih vlaken, PANDA vlakno.


28.3.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Vrste steklenih vlaken G.651 in G652 ter njihove izmere.
2. Lastnosti vlaken, izdelanih s talilnimi posodami, plastična vlakna.
3. Kemične surovine za izdelavo svetlobnih vlaken.
4. Dvostopenjski postopek: izdelava preforma in vleka vlakna.
5. Čiste tehnologije izdelave preforma: MCVD, OCVD in VAD.
6. Kemične reakcije za izdelavo in dopiranje stekla.
7. Podrobnosti tehnologije MCVD, nanašanje in kolaps.
8. Vlečenje vlakna iz preforma in primarna zaščita.
9. Sukanje preforma za zmanjševanje PMD.
10. Hitrost vlečenja in višina stolpa.
11. Sekundarna tesna in ohlapna zaščita, mikrokrivine.
12. Oznake na optičnih kablih, vrste vlaken.
13. Kabliranje vlaken, strelovodni in podmorski kabli.
14. Trakovi vlaken (ribbon) in kabli za vpihovanje.
15. Varjenje steklenih svetlobnih vlaken in zaščita zvara.
16. Odstranjevanje zaščite in rezanje svetlobnih vlaken.
17. Mehanski spoji vlaken: V-zareza, elastomer, kapilara.
18. Vlakenski konektorji z lečami, golim vlaknom in ferulami.
19. Konektorji s ferulami: FC, ST, SC in drugi premeri.
20. Brušenje ferule: ravno, krivinsko, kotno in barvne oznake.


04.04.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Ponovitev: surovine za izdelavo steklenih optičnih vlaken.
2. Mehanizem dielektričnih izgub s sukanjem dipolov.
3. Potek lomnega količnika snovi, realni in imaginarni del.
4. Zgledi: radio, vidno, rentgen, IR in UV rezonance stekla.
5. Rayleigh-ovo sipanje svetlobe v ozračju in v steklu.
6. Krivulja slabljenja optičnega vlakna, komunikacijska okna.
7. Fazna in skupinska hitrost v steklu od IR in UV rezonanc.
8. Zakasnitev signalov zaradi skupinske hitrosti.
9. Učinek valovodnih rodov na hitrost valovanja z razlago.
10. Razlike zakasnitev pri spektralno širokem viru svetlobe.
11. Izvedba enorodovnega vlakna G.652 in fizikalne omejitve.
12. Disperzijska krivulja enorodovnega vlakna G.652.
13. Zgledi dometov za različne FP laserje 1.3um in 1.55um.
14. Zmogljivost zveze z DFB laserjem in zunanjim modulatorjem.
15. Primerjava med mnogorodovno, barvno in polarizacijsko razpršitvijo.
16. Tabela zmogljivost in dometov pri nekompenziranem D pri 1.55um.
17. Izvedba in pomanjkljivosti DSF vlaken G.653.
18. Kompenzacija disperzije z DCF vlaknom z velikim -D.
19. Gradnja novih sistemov zvez z NZDSF +/- vlakni G.655.
20. Ostale kompenzacije: uklonska mrežica, obračanje spektra.
21. *** 2. TIHA VAJA IZ OPTIČNIH KOMUNIKACIJ ***.


11.4.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Ponovitev: izmere enorodovnih steklenih vlaken.
2. Zgled: izračun gostote moči in električnega polja v vlaknu.
3. Pragovi preboja zraka, zažiga konektorjev, uničenja vlakna.
4. Nelinearni pojavi v steklu, elektrostrikcija.
5. Brillouin-ovo in Raman-ovo sipanje svetlobe v vlaknu.
6. Porazdeljeni sprejemni predojačevalnik na Raman-ovo sipanje.
7. Nelinearni lomni količnik zaradi elektrostrikcije.
8. Razvoj v vrsto: Pockels-ov pojav in Kerr-ov pojav.
9. Velikostni razred Kerr-ovega pojava v steklu.
10. Lastna fazna modulacija pri konstantni moči v vlaknu.
11. Lastna fazna modulacija z upoštevanjem slabljenja v vlaknu.
12. Solitonski prenos in kompenzacija D z nelinearnostjo.
13. Valovnodolžinski multipleks v ojačevani svetlobni zvezi.
14. Križna fazna modulacija in presluh v WDM sistemih.
15. IMD ali štirivalovno mešanje v optičnem vlaknu.
16. Izračun fazne neusklajenosti zaradi barvne disperzije.
17. Izbira barvne disperzije vlakna za WDM sisteme.


18.4.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Sestavljanje zveze: izvor, različna vlakna, detektor.
2. Spoj neenakih mnogorod. vlaken: jedro in NA?
3. Recipročnost pri sklopu neenakih mnogorodovnih vlaken.
4. Spoj različnih enorodovnih vlaken, primeri.
5. Spoj enorodovnega in mnogorodovnega vlakna, rodovi?
6. Izkoriščanje starih mnogorodovnih z enorodovno opremo.
7. Sklopni izkoristek nekohernetnega vira na mnogorodovno vlakno.
8. Sklopni izkoristek nekoherentnega vira na enorodovno vlakno.
9. Sklopni izkoristek kohernetnega vira na enorodovno vlakno.
10. Sklopni izkoristek fotodiode (detektorja) na optično vlakno.
11. Delilniki in sklopniki svetlobe, zahteve in možnosti.
12. Osnova smernega sklopnika, sosmerni in protismerni sklop.
13. Delovanje kratkega (radijskega) sklopnika.
14. Delovanje telefonskih vilic (transformatorja).
15. Delovanje polprepustnega zrcala v optiki.
16. Delovanje dolgega (optičnega) sklopnika.
17. Osnova sosmernega sklopa: različni fazni hitrosti rodov.
18. Potek deltaBeta s frekvenco, mejne frekvence sodi/lihi.
19. E polje prepusta in sosmernega sklopa, kvadratura.
20. Moč prepusta in sosmernega sklopa, utripna dolžina.
21. Izračun utripne dložine LAMBDA iz deltaBeta.
22. Uporaba sosmernega sklopnika kot delilnik.
23. Frekvenčna kretnica iz različnih deltabeta v sklopniku.
24. Uporaba smernega sklopnika pri dvosmernem prenosu.
25. Uporaba smernega sklopnika v OTDR merilniku.
26. Lastnosti smernega sklopnika z mnogorodovnimi vlakni.
27. Izdelava vlakenskih smernih sklopnikov s taljenjem dveh vlaken.


25.4.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Zahteve za svetlobne izvore, primerjava z električnimi.
2. Možnosti optičnih meritev, samo jakost frekvenčnega spektra.
3. Meritev svetlobne moči preko sproščene toplote, počasno!
4. Preprost optični interferometer, različni dolžini poti.
5. Odziv interferometra na enofrekvenčni signal, merimo moč!
6. Odziv interferometra na signal dveh spektralnih črt, počasno!
7. Zgled: interferometer in HeNe laser.
8. Praktični Michelson-ov interferometer, razlaga prog.
9. Odziv interferometra na signal z zveznim spektrom.
10. Definicija vzdolžne koherenčne dolžine signala.
11. Frekvenčna in valovnodolžinska pasovna širina, povezave.
12. Delovanja in pomanjkljivosti interferometerskega SA.
13. Prečna koherenca dveh nesinhroniziranih izvorov.
14. Definicija in razlaga prečne koherenčne dolžine.
15. Posplošitev na zvezne nekoherentne vire, samo opisno.
16. *** 3. TIHA VAJA IZ OPTIČNIH KOMUNIKACIJ ***.


2.5.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

- predavanja odpadla zaradi prvomajskih praznikov


9.5.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Toplotni izvori svetlobe, lastnosti žarnice z nitko.
2. Lastnosti tlivk in obločnic, spekter in odziv modulacije.
3. Delovanje svetleče diode, razlaga spektra svetlobe.
4. Razlaga energije (eV) in padca napetosti na svetleči diodi.
5. Konstrukcija LED, izboljšava izkoristka s heterostrukturo.
6. Pomanjkljivosti LED: sklopni izkoristek in spekter.
7. Električni in optični oscilatorji, ojačenje in povratna vez.
8. Absorpcija, spontano in stimulirano sevanje v snovi.
9. Toplotna in obratna naseljenost nivojev, pogoj za ojačenje.
10. Izvedba, delovanje in lastnosti HeNe in Ar+ laserja.
11. Ojačenje, polarizacija in spekter HeNe laserja.
12. Izgradnja polprevodniškega laserja in izmere.
13. Heterostruktura, MQW, ojačenje in polarizacijska odvisnost.
14. Polprevodniški laser s FP rezonatorjem, odbojnost.
15. Polarizacija in oblika snopa polprevodniškega laserja.
16. Modulacijska karakteristika in spekter FP laserja
17. Toplotna odvisnost laserja in mehanizem odpovedi.


15.5.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

- predavanja prestavljena vnaprej zaradi izleta študentov v Beograd

1. Ponovitev: lastnosti polprevodniškega FP laserja.
2. Prečni in vzdolžni rodovi, močnostni in komunikacijski laser.
3. Modulacijska krivulja, pragovni tok in spekter svetlobe.
4. Spekter FP laserja, problem mnogih vzdolžnih rodov.
5. Izvedba DFB/DBR laserjev, prevajalna funkcija zrcal in FP rodovi.
6. Modulacija laserja, neželjeni FM pri DFB laserju.
7. EC laserji z vrtljivo uklonsko mrezico.
8. VC laserji (VCSEL) za preprost sklop na vlakno.
9. Vgradnja polprevodniškega laserja v ohišje, leče in monitor.
10. Temperaturna stabilizacija s toplotno črpalko in NTK.
11. Enopolarizacijski in polarizacijsko neodvisni izolator.
12. Elektroabsorpcijski modulator, vgradnja v čip laserja.
13. Elektrooptični pojavi v snovi, Pockels in Kerr, LiNbO3.
14. Optična vezja na LiNbO3, fazni in amplitudni modulator.
15. Definicija Upi amplitudnega modulatorja, TE in TM.
16. Pasovna širina modulatorja, elektrode na potujoči val.
17. Kam gre izgubljena moč v MZM?
18. Akustooptika: Raman-Nath-ov uklon in Bragg-ov odboj.
19. Akustooptika na LiNbO3, sklop rodov TE in TM.
20. *** 4. TIHA VAJA IZ OPTIČNIH KOMUNIKACIJ ***.


23.5.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Svetlobni sprejemniki: toplotni, fotoupori, fotodiode.
2. Vakuumske in polprevodniške fotodiode, kvantni izkoristek.
3. Fotovoltaični in fotouporovni režim delovanja fotodiode.
4. Izračun odzivnosti I/P fotodiode z zgledom za 1.55um.
5. Izvedba čipa polprevodniške fotodiode, heterostruktura.
6. Krivulja odzivnosti fotodiode s heterostrukturo.
7. Zgled: občutljivost 1Gbit/s sprejemnika za en fotoelektron.
8. Zrnati šum in Poisson-ova porazdelitev, BER=1E-9 >>> Ne=21.
9. Zgled: izračun občutljivosti sprejemnika iz zrnatega šuma.
10. Ocena impedance fotodiode in toplotnega šuma sprejemnika.
11. Zgled: izračun jakosti toplotnega šuma v sprejemniku.
12. Razmerje signal/šum, faktor Q in BER v svetlobni zvezi.
13. Zgled: občutljivost sprejemnika iz toplotnega šuma.
14. Konvektivni in prevodniški tok, zveza s toplotnim šumom.
15. Izvedba in delovanje fotopomnoževalke.
16. Fotodetektorji z ojačenjem: plinska fotodioda in APD.
17. Razmerje signal/šum v sprejemniku s plazovno diodo.
18. Koherentni sprejemnik, dobitek S/N in tehnične težave.
19. Dvopolarizacijski sprejemnik celotne informacije v vlaknu.


30.5.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

1. Nizkoimpedančni sprejemnik, izvedba in omejitve.
2. Visokoimpedančni integracijski sprejemnik, težave.
3. Transimpedančni sprejemnik, definicija transimpedance.
4. Dinamično področje in izvedba PIN-FET ali APD-FET.
5. Električni in optični decibeli, definicije pasovne širine.
6. Električna 3R regeneracija v optičnem sprejemniku.
7. Izločevanje takta in drhtrnje: jitter tolerance, generation & transfer.
8. Časovne konstante sprejemnika, paketni prenos in PON.
9. Vrste optičnih ojačevalnikov: polprevodniški, Er3+ in Raman.
10. Izvedba in lastnosti polprevodniškega opt. ojačevalnika.
11. Omejitve Raman-ovega ojačevalnika.
12. Izbira aktivnih ionov v steklu: Nd, Pr, Er, Tm.
13. Energijski pasovi Er3+ ionov v steklu, časovne konstante.
14. Izvedbe ojačevalnih vlaken (Ge, Al), kristalizacija, dolžine.
15. Izvedba Er3+ ojačevalnika z dvosmernim črpanjem in izravnalnim sitom.
16. Šum spontanega sevanja v laserskem ojačevalniku z zgledom.
17. Samodejna regulacija ojačenja Er3+ ojačevalnika.
18. *** 5. TIHA VAJA IZ OPTIČNIH KOMUNIKACIJ ***.


4.6.2013 - predavanja OPTIČNE KOMUNIKACIJE (UNI)

- obisk izdelave optičnih vlaken v podjetju Optacore