18-ku-1010-ue Passive Components of Optical Communications

Lehrende: Prof. Dr.-Ing. Franko Küppers

Veranstaltungsart: Übung

Orga-Einheit: FB18 Elektrotechnik und Informationstechnik

Anzeige im Stundenplan: Passive Komponenten

Fach:

Anrechenbar für:

Semesterwochenstunden: 1

Unterrichtssprache: Englisch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -

Lehrinhalte:
Inhalt: Passive Komponenten der optischen Nachrichtentechnik

1. Einführung in optische Übertragungssysteme

2. Grundlagen
2.1 Dämpfung, Pulsbreite und Bandbreite

3. Maxwell Gleichungen
3.1 Maxwellgleichungen für ein lineares Dielektrikum
3.1.1 Wellengleichung für ein inhomogenes Dielektrikum
3.1.2 Wellengleichung für ein homogenes Dielektrikum
3.1.3 Lösung der Wellengleichung
3.2 Wellengleichung für ein nicht lineares Dielektrikum

4. Dielektrische Grenzflächen
4.1 Randbedingungen für dielektrische Grenzflächen
4.2 Ebene Wellen an dielektrischen Randflächen
4.3 Fresnel Gleichungen

5. Reflexionen an dielektrischen Grenzschichten

6. Fabry Pérot Interferometer

7. Film-Wellenleiter
7.1 Ableitung der Wellengleichung
7.2 Ausbreitungsvektor
7.3 Eigenwerte
7.4 Symmetrischer Film-Wellenleiter
7.5 Optische Moden und ihre Eigenschaften

8. Materialien für Wellenleiter
8.1 Frequenzabhängigkeit des Brechungsindexes
8.2 Dämpfung (Absorption, Streuung)

9. Übertragung von Pulsen über dispersive Materialien
9.1 Monochromatisches Feld
9.2 Schmalbandige Signale
9.3 Breitbandige Signale
9.4 Gauß-Pulse
9.5 ?Gechirpte? Pulse

10. Dispersion eines dielektrischen Wellenleiters
10.1 Material-Dispersion
10.2 Moden-Dispersion
10.3 Wellenleiter-Dispersion
10.4 (Polariations-Moden-Dispersion)
10.5 Normalisierte Ausbreitungs-Parameter

11. Strahlung ? Optische Modellierung eines Gradienten-Wellenleiters
11.1 Eiconal Gleichung
11.2 Ausbreitungsgleichung und Mathematik der Gradienten Index Wellenleiter
11.3 Optimierung des α Profils

12. Theorie eines dielektrischen Wellenleiters
12.1 Ausbreitung in einer Stufenindexfaser
12.2 Lösung der Wellengleichung
12.3 Bestimmung der Dispersionskonstanten

13. Dämpfung einer Faser

14. Typen von Monomodefasern

15. (Gauß-scher Strahl)

16. (Übertragung in nicht linearen Fasern)

Literatur:
H. G. Unger, Optische Nachrichtentechnik I, II, Huethig Verlag, Heidelberg
G. Grau, Optische Nachrichtentechnik, Springer Verlag, Berlin
J. Gowar, Optical Communication Systems
M. Ming-Kang Liu, Priniciples and Applications of Optical Communications,
McGraw-Hill Companies
C.R. Pollock, Fundamentals of Optoelectronics, Irwin, Inc.

Voraussetzungen:
keine

Erwartete Teilnehmerzahl:
50