Osnove optoelektronike (ETF TKO OO 2450)

Opšte informacije

Naziv kursa

Osnove optoelektronike

Oznaka (šifra) predmeta

ETF TKO OO 2450

Studij

ETF-B

Odsjek

Telekomunikacije

Godina

2

Semestar

4

Tip

Obavezni

ECTS

4

Ukupno sati nastave

50

Sati predavanja

36

Sati vježbi

7

Sati tutorijala

7

Cilj kursa - Znanje i vještine koje treba postići student
  Kurs ima za cilj studentima prezentirati osnovne koncepte iz optoelektronike koji su nužni za razumjevanje nastajanja, prenosa, prijema i obrade optičkih signala. Pored ovoga, studenti treba da steknu neophodna znanja iz optičkih komunikacija nužna za projektovanje, realizaciju i održavanje optičkih komunikacijskih sistema.

Program
  1.Emisija i apsorpcija svjetlosti: vrste elektronske emisije (termoelektronska, autoelektronska, sekundarna, fotoelektronska i egzoelektronska), vrste apsorpcije u poluprovodnicima (sopstvena ili fundamentalna apsorpcija, primjesna apsorpcija, akceptorsko-donorska, apsorpcija slobodnih nosilaca elektriciteta, apsorpcija kristalne rešetke, eksitonska apsorpcija i plazmena apsorpcija). 
2.Spoljašnji i unutrašnji fotoefekat. 
3.Tečni kristali: mezomorfna stanja, podjela i vrste tečnih kristala, električne osobine tečnih kristala, primjena tečnih kristala, indikatori na bazi tečnih kristala i tečni kristali kao indikatori temperature. 
4.Optički talasovodi: pojam, vrste, prostiranje talasa u talsovodima, disperzioni sistemi, talasovodi kružnog presjeka. 
5.Optička vlakna: pojam i vrste, optička vlakna sa stepenastim indeksom prelamanja svjetlosti, optička vlakna sa gradijentnim indeksom prelamanja, osnovne karakteristike modova u optičkim vlaknima, tehnologije proizvodnje optičkih vlakana. 
6.Slabljenje signala u optičkim vlaknima: pojam, uzroci nastanka slabljenja, kriva slabljenja, apsorpcija u materijalu, materijalna disperzija i raspršenje u materijalu, disperzija u talasovodu, zračenje u okolinu zbog savijanja vlakna, efekti zavisni od omotača svjetlovoda. 
7.Grupno kašnjenje i disperzija u optičkim vlaknima sa stepenastim indeksom prelamanja: pojam, kojeficijent disperzije, međumodna disperzija, materijalna disperzija i talasovodna disperzija. 
8.Optički kablovi:vrste kablova, proizvodnja optičkih kablova, konstrukcija i pojava krivine pri kabliranju optičkih vlakana. 
9.Predajnici optičkih signala: laseri kao predajnici optičkih signala i svjetlosne diode kao predajnici optičkih signala. 
10.Prijemnici optičkih signala: PIN fotodiode, lavinske fotodiode, osjetljivost realnih prijemnika. 
11.Optički prenosni sistemi: struktura sistema za prenos digitalnih signala po svjetlovodima, prenosni sistemi tipa tačka-tačka, bilans optičke snage u sistemu tačka-tačka i zavisnost dužine linije od brzine prenosa. 
12.Optoelektronska integracija: matematički model optičkog prenosnog sistema, matematički principi modela sistema, modeliranje optičkog prijemnika, modeliranje ukupnog šuma, višeterminalni optički sistemi, konfiguracija tipa "zvijezda", konfiguracija tipa "prsten", specifični postupci za povećanje prenosnih mogućnosti optičkih sistema, tehnika optičkog multipleksera, primjena digitalnih optičkih sistema i fizičke mogućnosti digitalnih optičkih sistema.

Literatura
Obavezna1.Bilješke i slajdovi s predavanja (moći će se preuzeti na WEB siteu Fakulteta); 
2.D.Milatović, "Optoelektronika", Sarajevo 1987. 
3.M.Cvijetić, "Digitalne svjetlovodne telekomunikacije", Beograd 1988.
Preporučena1.J.A.Buck: Fundamentals of Optical Fibers, USA 1995. 
2.J.C.Palais: Fiber Optic Communications, New Jersy 1998. 
3.S.O.Kasap: Optoelectronics and Photonics, New Jersy 2001. 
4.O.Wada: Optoelectronic Integration, Kluwer Academic Publishers 1994.

Didaktičke metode
  Kurs se izvodi kroz direktna predavanja u auli. Predavanja su praćena izradom zadataka od strane nastavnika, s ciljem da studenti ovladaju instrumentima i metodama uvedenim tokom predavanja. 
Kroz tutorijal se, pod vođenjem i pratnjom tutora, riješavaju i drugi zadaci, uključujući i zadatke s prethodnih ispitnih rokova; ove aktivnosti organizirane su na takav način da se već tokom izvođenja nastavnog programa kroz domaće zadaće i parcijalne ispite kontinuirano provjerava stupanj pripremljenosti studenta da ovlada znanjima i vještinama koje treba postići u okviru ovog kursa. 

Način provjere znanja
  Tokom trajanja kursa student prikuplja bodove prema slijedećem sistemu: 
- prisustvo satima predavanja, tutoriala i vježbi: donosi 10 bodova, pri čemu student koji više od tri puta izostane s predavanja i/ili tutoriala i vježbi, ne može ostvariti bodove po ovoj osnovi; 
- izrada domaćih zadaća i laboratorijskih vježbi donosi maksimalno 10 bodova; predviđena je izrada 5 do 10 domaćih zadaća ravnomjerno raspoređenih tokom semestra; 
- parcijalni ispiti: dva pismena parcijalna ispita, pri čemu svaki pozitivno ocijenjen parcijalni ispit, donosi do 20 bodova;  
Parcijalni ispit koji traje 90 minuta i struktuiran je na slijedeći način: 
- odgovori na jednostavna pitanja čiji je cilj provjeriti da li student vlada osnovnim teorijskim znanjima; student koji tačno odgovori na sva postavljena pitanja ostvaruje 5 bodova, 
- rješavanje jednog zadatka sa otvorenim odgovorom, tačno rješavanje ovog zadatka donosi 10 bodova, 
- rješavanje zadataka za koji je dato više odgovora, od kojih je jedan tačan; student koji tačno odgovori na sve ovakve postavljene zadatke, ostvaruje 5 bodova 
Student koji je tokom trajanja semestra ostvario manje od 20 bodova, ponovo upisuje ovaj kurs. 
Student koji je tokom trajanja semestra ostvario 40 i više bodova, pristupa usmenom završnom ispitu; ovaj ispit se sastoji iz diskusije zadataka s parcijalnih ispita i domaćih zadaća, te odgovora na jednostavna pitanja koja se odnose na teme obrađene unutar kursa.  
Usmeni završni ispit može donijeti maksimalno 40 bodova. Da bi student postigao pozitivnu završnu ocjenu, on na ovom ispitu mora ostvariti minimalno 20 bodova. Student koji ne ostvari ovaj minimalni broj bodova, pristupa usmenom popravnom ispitu. 
Student koji je tokom trajanja semestra ostvario 20 i više bodova, a manje od 40 bodova, obavezno pristupa popravnom ispitu. Popravni ispit struktuiran je na sljedeći način: 
- pismeni dio, koji je struktuiran na isti način kao i pismeni parcijalni ispit; u okviru ovog ispita student polaže zadatke iz tema za koje nije postigao prolaznu ocjenu (10 i više bodova) tokom polaganja parcijalnih ispita. 
- usmeni dio koji je struktuiran na isti način kao i usmeni dio završnog ispita. 
Usmenom dijelu popravnog ispita, može pristupiti student koji je nakon pismenog dijela popravnog ispita uspio ostvariti ukupan skor od 40 i više bodova; ovaj skor se sastoji od bodova ostvarenih po osnovu prisustva nastavi, izradi domaćih zadaća, polaganja parcijalnog ispita koji je urađen pozitivno i polaganja pismenog dijela popravnog ispita. 
Usmeni popravni ispit može donijeti maksimalno 40 bodova. Da bi student postigao pozitivnu završnu ocjenu, on na ovom ispitu mora ostvariti minimalno 20 bodova. Student koji ne ostvari ovaj minimalni broj bodova, ponovo upisuje ovaj kurs. 

Napomene
  Prilikom polaganja pismenog ispita, student može koristiti od strane nastavnika pripremljenu listu formula koje mogu biti od koristi prilikom rješavanja zadataka. Nije dozvoljeno korištenje drugih bilješki, knjiga, mobilnih telefona niti drugih elektronskih pomagala, osim džepnog elektronskog kalkulatora. 
Zadaci koje student treba riješiti na ispitu su istog tipa kao oni rješavani tokom izvođenja predavanja i tutorijala.