- Nazwa przedmiotu:
- Urządzenia i systemy fotoniczne
- Koordynator przedmiotu:
- Prof. dr hab. inż. Małgorzata Kujawińska , prof. zwyczajny PW
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechatronika
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2010/2011
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wiadomości objęte programem następujących (lub ekwiwalentnych) przedmiotów: materiałoznawstwo optoelektroniczne, podstawy fotoniki, optyka instrumentalna, technika laserowa, podstawy techniki światłowodowej.
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Poznanie najważniejszych urządzeń i systemów fotonicznych, ich podstawowych architektur oraz zasad projektowania. Umiejętność doboru parametrów urządzeń, ich kalibracji i zestawiania systemów fotonicznych.
- Treści kształcenia:
- (W) Definicja i systematyka urządzeń i systemów fotonicznych (USF). Miejsce USF we współczesnych zastosowaniach w technice, medycynie, telekomunikacji i przetwarzaniu informacji. Architektury urządzeń i systemów fotonicznych. Systematyka materiałów stosowanych w budowie urządzeń optoelektronicznych i fotonicznych. Podstawy urządzeń optoelektronicznych. Półprzewodnikowe wzmacniacze, źródła światła (LED, lasery, macierze laserów) i detektory. Parametry katalogowe i kryteria doboru. Mikrooptyka refrakcyjna: mikrosoczewki i macierze mikrosoczewek. Optyka binarna i dyfrakcyjne elementy optyczne. Zasady projektowania dyfrakcyjnych elementów optycznych. Optyczne falowody i urządzenia optyki zintegrowanej. Urządzenia ciekłokrystaliczne, sprzęgacze, dzielniki wiązki, elementy elektrooptyczne w urządzeniach z zastosowaniem mikrooptyki zintegrowanej. Połączenie optyki światłowodowej i falowodowej. Mikroobróbka powierzchniowa i objętościowa. Wybrane elementy i zespoły: mikrostoły i mikroławy optyczne, „lab-on-chip”, układy kaskadowe. Optyczne układy analogowe: analizatory widma i korelatory akustooptyczne, procesory obrazu. Optyczne układy i systemy cyfrowe. Komputer optyczny i jego architektura. Optyczne systemy przechowywania danych, ośrodki rejestracji danych, optyczne układy zapisu i odczytu danych. Architektura sieci optycznych. Internet szerokopasmowy. Wymagania sprzętowe i podstawowe rozwiązania bazujące na technikach światłowodowych, optyce zintegrowanej i MEMS/MOEMS. Nowe systemy obrazowania. Systemy identyfikacji DNA. Systemy optycznej manipulacji komórkami. Czujniki biomedyczne. Znakowanie i detekcja optyczna. Mikrochirurgia laserowa. Wyświetlacze: LCD, DMD, LED, OLED. Skanery laserowe. Perspektywy zastosowań urządzeń i systemów fotonicznych i kierunki ich rozwoju.
(L) Badanie struktur falowodowych. Badanie i kalibracja modulatorów intensywnościowych i fazowych. Projektowanie dyfrakcyjnych elementów ogniskujących. Optyczne przetwarzanie informacji z wykorzystaniem przestrzennych modulatorów światła adresowanych elektrycznie. Wirtualne projektowanie i badanie właściwości elementów urządzeń fotonicznych. Analiza funkcjonowania głowicy czytnika laserowego na przykładzie czytnika CDROM
- Metody oceny:
- (W) Egzamin
(L) Suma punktów za wejściówki i wykonanie ćwiczeń.
- Egzamin:
- Literatura:
- R. Jóźwicki, Podstawy inżynierii fotonicznej, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006
M.C. Gupta, Handbook of Photonics, CRC Press, New York 1997
B.A.E. Saleh, M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, J. Wiley & Sons, Inc. New York 1991
S. Sinzinger, J. Jahns: Microoptics, Wiley-VCH, Berlin 1999
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się