Круглые волоконные световоды.

Волновая теория волоконного световода со ступенчатым профилем показателя преломления.

Характеристическое уравнение для волновых чисел мод.

Симметричные моды.

Гибридные моды.

Слабо направляющее волокно. Группы квазивырожденных мод.

Линейно поляризованные моды слабо направляющего волокна.

Градиентный многомодовый волоконный световод.

Метод ВКБ.

Лучевая оптика градиентных волоконных световодов.

Оптимальные профили.

Характеристики реальных оптических волокон.

Эффективность возбуждения оптических волокон.

Возбуждение одномодовых волокон гауссовым пучком.

Возбуждение многомодовых волоконных световодов ламбертовым источником.

Дисперсия в волоконных световодах.

Уширение импульсного сигнала в одномодовом ступенчатом волокне.

Уширение импульсного сигнала в многомодовых волоконных световодах.

Потери в регулярных волоконных световодах.

Поглощение.

Рэлеевское рассеяние.

Нерегулярные оптические волокна.

Потери на изгибе.

Переходные потери.

Микроизгибы в многомодовых оптических волокнах.

Расчет волоконно-оптических волокон.

Коллиматоры.

Разветвители, ответвители и соединители.

Фильтры.

Оптические изоляторы.

Модуляторы и переключатели.

 

VIII семестр

1. Типы источников излучения для ВОЛС и ВОД, их основные свойства, понятия о когерентности.

2. Эквивалентная схема фотоприемного устройства (фотодиод+усилитель).

3. Принцип передачи информации по оптическому волокну. Понятие о волоконно-оптической линии связи.

4. ФПУ с трансимпедансным усилителем. Расчет отношения сигнал/шум.

5. Структура ВОЛС. Особенности передачи числовой и аналоговой информации по ВОЛС.

6. ФПУ с интегрирующим усилителем.

7. Полупроводниковые инжекционные лазеры.

8. Методика измерения пороговой чувствительности ФПУ.

9. Методика измерения пороговой чувствительности ФПУ.

10. Методика измерения быстродействия ФПУ.

11. Согласование п/п источников излучения с оптическими волокнами. Типы и конструкции согласующих элементов.

12. Методика двойного тигля и MCVD. Метод в технологии оптических волокон.

13. Полупроводниковые световоды для ВОЛС, их основные свойства и особенности.

14. Элементы технологии изготовления оптических волокон с малыми потерями.

15. Технология изготовления согласующих элементов и сборки источников излучения.

16. Понятие о волоконно-оптическом датчике (ВОД). Типы ВОД. Их классификация.

17. Расчет эффективности возбуждения волокна источником излучения с ламбертовой диаграммой направленности.

18. Конструкция и элементы технологии волоконно-оптических разъемов и соединений.

19. Светодиод конструкции Барраса.

20. ВОД отражательного типа, их особенности, типы преобразователей.

21. Физические особенности детектирования оптических сигналов. Прямое и супергетеродинное соединение.

22. Расчет отношения сигнал/шум в волоконно-оптических датчиках амплитудного типа.

23. Типы фотодетекторов, их свойства и особенности.

24. Волоконно-оптические Разветвители и делители мощности света. Методы изготовления.

25. Элементы технологии изготовления волоконно-оптических разветвителей сплавного и шлифованного типа.

26. Физические основы функционирования фотодиодов. Фотовольтанический эффект в p-n переходах.

27. Фазовая пластина и ее назначение в поляризационных датчиках.

28. P-I-N фотодиоды, их типы и особенности.

29. Структура волоконного интерферометра Саньяка.

30. Лавинные фотодиоды, структура, особенности конструкции.

31. Структура волоконного интерферометра Фабри-Перо, его особенности и свойства.

32. Фотоумножитель и фотосопротивление, основы функционирования и особенности.

33. Структура волоконного интерферометра.

34. Расчет пороговой чувствительности фотоприемного устройства (идеальный случай).

35. Структура волоконного интерферометра Маха-Цандера, назначение элементов.

36. Структура фотоприемного устройства (ФПУ) для ВОЛС, основные характеристики ФПУ.

37. Влияние характеристик передающего тракта на чувствительность ВОД с модуляцией интенсивности.

38. Усилители фототока. Схема трансимпедансного усилителя.

39. Преобразователи ВОД напряженности магнитного поля на основе магнитооптических кристаллов (конструкция, технология изготовления, назначение элементов).

40. Понятие об эквивалентной схеме. Эквивалентная схема фотодиода.

41. Преобразователи ВОД электрического тока на основе электрооптических кристаллов (конструкция, технология изготовления, назначение элементов).

42. Источники погрешностей измерения в ВОД с модуляцией интенсивности.

43. Вывод и анализ соотношения сигнал/шум для трансимпедансного усилителя фототока с лавинным фотодиодом на входе.

МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.

При изучении данной дисциплины используются следующее материально-техническое обеспечение:

№ п/п	Материально-техническое обеспечение	Раздел дисциплины	Вид аудиторных занятий и самостоятельной работы
	Специализированная учебная лаборатория (ауд. 1113), оснащенная демонстрационными стендами и макетами ВОД температуры, момента сил, перемещения, магнитного поля и электрического тока, ВОГ, контроллер и т.д.	1-14	Лекции, лабораторные работы, контрольные работы
	Научно-исследовательские лаборатории ФИРЭ РАН, оснащенные современным научным, приборным оборудованием по направлению волоконно-оптические информационные системы и технологии.	1-14	Лекции, лабораторные работы, лабораторный практикум по ВОТ и технологиям ВОТ, контрольные работы

 

Протокол

междисциплинарного согласования рабочей программы учебной дисциплины

«Теория, расчет и проектирование Приборов и систем»

с другими дисциплинами учебного плана

 

Наименование дисциплины, изучение которой опирается на данную дисциплину	Кафедра	Предложения об изменениях в содержании материала, пропорциях, порядке изложения и т.д.	Решение, принятое кафедрой, разработавшей рабочую программу (протокол №, дата)
Волоконно-оптическая техника ИИС	ПТПП	Предложений не поступало	Протокол №2, 20.09.2007 г.
Основы волоконно-оптической техники	ПТПП	Предложений не поступало	Протокол №2, 20.09.2007 г.

 

 

Заведующий кафедрой проф. В.Д. Бурков

(подпись) (Ф.И.О.)

 

Протокол