T133 – Applied Photonics

Module
Applied Photonics
Angewandte Photonik
Module number
T133
Version: 0
Faculty
FDIT: Fakultät Digitale Transformation
Level
Master
Duration
1 Semester
Semester
Winter semester
Module supervisor

Prof. Dr.-Ing. Christian-Alexander Bunge
christian-alexander.bunge@htwk-leipzig.de

Lecturer(s)
Course language(s)

German
in "Angewandte Photonik"

ECTS credits

5.00 credits

Workload

150 hours

Courses

4.00 SCH (2.00 SCH Vorlesung | 2.00 SCH Übung)

Self-study time

94.00 hours

Pre-examination(s)
None
Examination(s)

Prüfung mündliches Fachgespräch
Examination time: 25 minutes | Weighting: 66.67% | not to be compensated
in "Angewandte Photonik"

Prüfung Beleg
Examination time: 13 weeks | Weighting: 33.33% | not to be compensated
in "Angewandte Photonik"

Form of teaching
  • Vorlesung und Seminar in Präsenzveranstaltungen mit klassischen Präsentationsmedien
  • Projektarbeit in Kleingruppen zu selbstgewählten Themen aus dem Umfeld der optischen Übertragungssysteme
Media type

keine Angabe

Instruction content/structure
  • optische Zugangsnetze:
    • Technologische und ökonomische Randbedingungen
    • Zugangsnetze mit Schwerpunkt auf optischen Lösungen
    • Topologien und Vergleich zwischen passiven optischen Netzen und aktiven Ansätzen
    • Zugriffs- und Modulationsverfahren
    • spezielle Komponenten für das optische Zugangsnetz: Sender, Empfänger, Kopplertechnologien, Überwachungstechniken und Messmethoden
    • Entwicklungen hin zu größeren Reichweiten und höheren Datenraten
    • Inhaus-Verkabelung und –verbindungen: spezielle Anforderungen an Komponenten, Fasertechnologien für biegeunempfindliche und für robuste Installation
    • nichtlineare Effekte bei der Modulation und der Übertragung: insbesondere Intermodulationsprodukte und Rayleigh-Streuung sowie Methoden der Unterdrückung undKompensation
  • gezielte Nutzung nichtlinearer Effekte für Sensorik und rein-optische Signalverarbeitung
    • weitere nichtlineare Effekte wie bspw. Brillouin- oder Raman-Streuung
    • Nutzung des Kerr-Effekts für nichtlineare Signalverarbeitung (Regeneration, Wellenlängenumsetzung etc.
Qualification objectives

Die Studierenden kennen die Grundprinzipien von optischen Zugangsnetzen sowie Kurzstreckenverbindungen und von Fasersensorik sowie nichtlinearer Signalverarbeitung. Sie können Zugangsnetze und Übertragungsverfahren hinsichtlich der Komplexität, Skalierbarkeit, Robustheit und ökonomischer Randbedingungen bewerten. Sie können nichtlineare Effekte und Maßnahmen zu deren Unterdrückung sowie Möglichkeiten für deren Nutzung in Sensoren beschreiben und bewerten. Die Studierenden können vor einer Gruppe technische Sachverhalte darlegen und Lösungswege aufzeigen. Sie können in Gruppen arbeiten und ihre Arbeit fachgerecht dokumentieren. Die Studierenden sind in der Lage, selbstständig Problemstellungen zu erkennen, sich eigenständig in ein abgegrenztes Themengebiet unter Anknüpfung an bekanntes Wissen einzuarbeiten und dieses aufzuarbeiten.

Special admission requirements
Keine
Recommended prerequisites
  • Physikalische Grundlagen zur Optik: Interferenz, Interferometer, optische Gitter, chromatische Dispersion, Chirp, Lichtausbreitung, Phasendrehung bei Lichtausbreitung, Dämpfungseffekte, Kerr-Effekt
  • Grundlagen zu optischen Weitverkehrsübertragungssystemen: optische Modulationstechniken bzw. externe Modulation, Phasen-, Amplituden- und IQ-Modulatoren, Direkt- und Überlagerungsempfänger, Dispersionskompensation, optische Verstärker
  • Modul "Optische Übertragungssysteme"
Literature
  • G. Keiser: FTTX Concepts and Applications, John Wiley and Sons, 2008.
  • J. Prat (Ed.), Next -Generation FTTH Passive Optical Networks: Research towards unlimited bandwidth access, Springer Netherlands, 2008.
  • B. Chomycz: Planning Fiber Optic Networks, McGraw Hill, New York, 2009.
  • M. Bass (Ed.), Fiber Optics Handbook – Fibers, Devices and Systems for Optical Communications, McGraw Hill, New York, 2002.
  • B. Saleh, M. Teich: Grundlagen der Photonik, Wiley-VCH
  • J. Jahns, Photonik, Oldenbourg Verlag 2001
  • E. Voges, K. Petermann: Handbuch der optischen Kommunikationstechnik, Springer Verlag •O. Ziemann et al.: POF –Handbuch, Springer 2007 (deutsch und englisch)
  • C.-A. Bunge et al.: Polymer Optical Fibres – Fibre Types, Materials, Fabrication, Characterisation and Applications. Cambridge: Woodhead Publishing Ltd, 2016
  • H.-G. Wagemann, A. Schmidt: Grundlagen der optoelektronischen Bauelemente, Teubner, 1997
Current teaching resources

keine

Notes
No information
Applicability

Masterstudiengang Informations- und Kommunikationstechnik