Optische Datenübertragung

Masterstudiengang Elektrotechnik (Electrical Engineering)

1. Semester

Modul Optische Datenübertragung
Zugeordnete LehrveranstaltungVorlesung Optoelektronik
Semester1. Semester
ModulverantwortlicherProf. Dr. Ulrich Grünhaupt
DozentenProf. Dr. Ulrich Grünhaupt
SpracheDeutsch
Lehrform, SWS und GruppengrößeVorlesung, 4 SWS mit integriertem Labor
ModusPflichtmodul
TurnusWintersemester und Sommersemester
Stud. ArbeitsaufwandPräsenzstudium 60 SWS, Eigenstudium 60 SWS
Credits4 CP
VoraussetzungenGundkenntnisse der Physik, Hochfrequenztechnik und Halbleiterschaltungstechnik
Lernziele/ KompetenzenAllgemein: Ziel des Moduls ist die Vermittlung von grundlegenden theoretischen und praktischen Kenntnissen der optischen Nachrichtenübertragung. Themenschwerpunkte sind optoelektronische Halbleiterbauelemente und Lichtwellenleiter (LWL) sowie Anwendungen der Optoelektronik in der Über-tragungstechnik.
Zusammenhänge/Abgrenzung zu anderen Modulen: Aufbauend auf den in der Physik, Hochfrequenz- und Halbleiterschaltungstechnik erworbenen Kenntnissen werden optoelektronische Halbleiterbauelemente und Lichtwellenleiter eingeführt und darauf basierende Übertragungssysteme vorgestellt und analysiert. Hervorgehoben werden die Eigenheiten der Übertragung über LWL. Die Grundlagen der Übertragungstechnik und der Hochfrequenz-technik sind Bachelor-Absolventen bekannt.
Fachliche / methodische / fachübergreifende Kompetenzen / Schlüsselqualifikationen: Mit dem Abschluss des Moduls sollen die Studierenden die Struktur und die Funktionsweise moderner optischer Übertragungssysteme verstehen. Die Komponenten, die in oder als zentrale Systembaugruppen zur Anwendung kommen, müssen bekannt sein ebenso wie Kriterien zu deren Auswahl und zum Systemdesign. Die erworbenen Kenntnisse müssen angewendet werden können.
Einbindung in die Berufsvorbereitung: Profunde Kenntnisse über die Nachrichtenübertragung auf optischem Wege gehören mit zu den Kernkompetenzen eines Masters der Elektrotechnik.
InhalVorlesung Optoelektronik:
• Grundlagen Lichtwellenleiter (LWL)
• Lichtwellenleitertypen
• LWL-Herstellung und Messtechnik
• Strahlungsquellen
• Strahlungsphysikalische und lichttechnische Größen
• Halbleiterstrahlungsdetektoren
• Faseroptischer Verstärker
• LWL-Übertragungssysteme und ihre Parameter

im integrierten Labor Versuche zu:
• OTDR- und spektrale Dämpfungsmessungen an Glas- und Plastik-fasern
• Spleißen von Glasfasern und Messungen an LWL-Systemkom-ponenten
• Messungen an einem faseroptischen Übertragungssystem mit LED und Laserdiode
• Bestimmung der Bitfehlerrate und Dispersionsparameter
• Messtechnische Untersuchung eines faseroptischen Verstärkers (EDFA) mit DFB- Laserdiodensender und optischem Spektrum-analysator
Studien- und PrüfungsleistungenDie theoretischen Kenntnisse der Studierenden werden in einer schriftlichen Klausur (Dauer 90 min) bewertet.
Medienformen• Tafelanschrieb
• Folien (Powerpoint, pdf)
• Kurzvideos
• Vorlesungsexperimente
• Sammlung von gelösten Übungsaufgaben
• Umfangreiche Laboranleitungen
LiteraturOptische Kommunikationstechnik : Handbuch für Wissenschaft und Indust-rie / E. Voges, ... (Hrsg.). - Berlin ; Heidelberg : Springer, 2002.
Optische Nachrichtensysteme und Sensornetzwerke / Reiner Thiele. - Braunschweig : Vieweg, 2002.
Optische Nachrichtentechnik : Grundlagen und Anwendungen / Dieter Opielka. - Braunschweig ; Wiesbaden : Vieweg, 1995.
Lichtwellenleiter in Sensorik und optischer Nachrichtentechnik / Wolfgang Bludau. - Berlin ; Heidelberg ; New York : Springer, 1998.
Optische Nachrichtentechnik / von Hans-Georg Unger. - Heidelberg : Hue-thig; (dt.) (Eltex), 1992.
Lichtwellenleiter-Übertragungs- und Sensortechnik / Otto Strobel. - 2., verb. u. aktualisierte Aufl.. - Berlin ; Offenbach : VDE-Verl., 2002.
Optoelectronics / Emmanuel Rosencher ; Borge Vinter. Translated by Paul G. Piva. - Cambridge ; New York : Cambridge University Press, 2002.
Optical fiber communications / Gerd Keiser. - 3. ed.. - Boston, Mass. : McGraw-Hill, 2000.
Optoelektronische Halbleiterbauelemente / von Reinhold Paul. - 2., überarb. und erw. Aufl.. - Stuttgart : Teubner, 1992.