Enkeltfag Engelsk 5 ECTS

Introduktion til fiberoptisk kommunikation

Overordnede kursusmål

At give de studerende et indblik i de grundlæggende principper for punkt-til-punkt fiberoptiske kommunikationssystemer, ryggraden i internettet. Den studerende vil blive fortrolig med: a) optisk hardware såsom sendere (lasere og modulatorer), modtagere, optiske fibre, optiske filtre, optiske forstærkere, b) simuleringsværktøjer til at evaluere disse systemer samt c) simpel digital signalbehandling til kohærent kommunikationssystemer.

See course description in English

Læringsmål

  • Beskrive den basale udbredelsesligning i en optisk fiber inklusive kromatisk dispersion og dæmpning
  • Evaluere indflydelsen af dispersion og beskrive hvorledes dispersion kan blive kompenseret ved brug af dispersionskompenserende fibre
  • Beskrive hvorledes en optisk sender (TX) og modtager (RX) fungerer og hvorledes man kan karakterisere ydelsen ved hjælp af bit fejl (BER); benyt datablade for TX og RX til at beregne hvorledes de indvirker på den samlede system ydelse
  • Argumentere hvorledes en Erbium doteret fiberforstærker (EDFA) introducer forstærkning og forklare hvorledes forstærket spontan emission (ASE) er inkluderet i støjtallet
  • Beskrive bølgelængde adskilte systemer (WDM) samt deres nøglekomponenter; udregn krydstale for forskellige filter parametre samt signal adskillelse; beskrive indflydelsen af komponenters, såsom EDFA, RX og TX, bølgelængde afhængighed på systemets samlede ydelse
  • Argumentere hvorledes kvadratur amplitude modulation (QAM) adskiller sig fra simpel tænd-sluk modulation; beskrive forskellene i sender og modtager udstyr
  • Sammenligne BER ydelsen for et tænd-sluk system med et QAM system og diskutere fordele og ulemper ved de forskellige modulationsformater
  • Forklare hvorledes digital signalbehandling (DSB) bliver benyttet til at kompensere for dispersion og fasestøj; sammenfatte hvorledes algoritmerne fungerer

Kursusindhold

Optisk fiber: struktur, princip ved styret lysudbredelse, dæmpning, materiale og bølgeleder dispersion, grundlæggende puls udbredelsesligning.
Laser: Halvleder fysik, pn-overgange, laser virkemåde, overgangsligninger, direkte modulation.
Modulator: amplitude og fase modulatorer, sammenkoblede modulatorer.
Fotodetektorer: detektering af optiske signaler, støjbidrag.
Optisk forstærker: EDFA opbygning og virkemåde, forstærknings karakteristika, ASE, støjtal.
WDM princip: ITU-net, filter implementeringer, krydstale, indflydelse af bølgelængde afhængige komponenter.
Kohærent modulation: TX og RX implementering, QAM modulation, BER ydelse.
Digital signalbehandling: dispersion og fasestøjs kompensation, algoritme struktur og implementering

Anbefalede forudsætninger

Undervisningsform

Lektioner, simuleringsøvelser, en skriftlig karakterbedømt rapport med mundtlig forsvar til eksamen, selv tests.

Fakultet

Bemærkninger

Dette kursus er til en vis grad det teoretiske sidestykke til det eksperimentelle kursus i optisk kommunikation 34126 og 34129; kurserne komplementerer hinanden. En mere dybdegående gennemgang af optisk kommunikation kan findes i kurset 34130.

Se kurset i kursusbasen

Tilmelding

Sprog

Engelsk

Varighed

13 uger

Institut

Electro

Sted

DTU Lyngby Campus

Kursus ID 34121
Kursustype Bachelor
Semesterstart Uge 5
Semester slut Uge 19
Dage fre 8-12
Pris

7.500,00 kr.

0 pladser tilbage

Tilmelding