T133 – Angewandte Photonik

Modul
Angewandte Photonik
Applied Photonics
Modulnummer
T133
Version: 0
Fakultät
FDIT: Fakultät Digitale Transformation
Niveau
Master
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche

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

Dozierende
Sprache(n)

Deutsch
in "Angewandte Photonik"

ECTS-Leistungspunkte

5.00 ECTS-Punkte

Workload

150 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Übung)

Selbststudienzeit

94.00 Stunden

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

Prüfung mündliches Fachgespräch
Prüfungsdauer: 25 Minuten | Wichtung: 66.67% | nicht kompensierbar
in "Angewandte Photonik"

Prüfung Beleg
Prüfungsdauer: 13 Wochen | Wichtung: 33.33% | nicht kompensierbar
in "Angewandte Photonik"

Lehr- und Lernformen
  • Vorlesung und Seminar in Präsenzveranstaltungen mit klassischen Präsentationsmedien
  • Projektarbeit in Kleingruppen zu selbstgewählten Themen aus dem Umfeld der optischen Übertragungssysteme
Medienform

keine Angabe

Lehrinhalte/Gliederung
  • 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.
Qualifikationsziele

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.

Zulassungsvoraussetzung
Keine
Empfohlene Voraussetzungen
  • 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"
Literaturhinweise
  • 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
Aktuelle Lehrressourcen

keine

Hinweise
Keine Angabe
Verwendbarkeit

Masterstudiengang Informations- und Kommunikationstechnik