Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Urządzenia i systemy fotoniczne 
Koordynator przedmiotu:
dr inż. Adam Styk, dr inż. Michał Józwik, dr inż. Tomasz Kozacki
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Mechatronika
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
USF
Semestr nominalny:
7 / rok ak. 2018/2019
Liczba punktów ECTS:
3
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba godzin bezpośrednich – 47 w tym: • wykład: 30 godz. • laboratorium: 15 godz. • konsultacje 2 godz. Praca własna studenta – 40 godz. w tym: • przygotowanie do zaliczenia: 15 godz. • przygotowanie do zajęć laboratoryjnych: 10 godz. • przygotowanie sprawozdań: 15 godz. Razem: 87 (3 punkty ECTS)
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1,5 punktu ECTS - Liczba godzin bezpośrednich – 47 w tym: • wykład: 30 godz. • laboratorium: 15 godz. • konsultacje 2 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
1, 5 punktu ECTS – 42 godz., w tym: • przygotowanie do zajęć laboratoryjnych: 10 godz. • przygotowanie sprawozdań: 15 godz. • laboratorium: 15 godz. • konsultacje 2 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium15h
  • 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:
20
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) Kolokwium (L) Suma punktów za wejściówki i wykonanie ćwiczeń.
Egzamin:
nie
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:
brak
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt 1st_mchtr_UiSF_w01
Zna definicję i systematykę urządzeń i systemów fotonicznych oraz ich umiejscowienie we współczesnych zastosowaniach inżynierskich jak również kierunki ich rozwoju.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: K_W12, K_W17, K_W18
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W05, T1A_W05
Efekt 1st_mchtr_UiSF_w02
Zna podstawowe materiały wykorzystywane w budowie urządzeń i systemów fotonicznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: K_W15
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02
Efekt 1st_mchtr_UiSF_w03
Zna podstawowe komponenty optoelektroniczne, mikrooptyczne, mikro-opto-elektro-mechaniczne pozwalające na budowę urządzeń i systemów fotonicznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: K_W11, K_W12
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W02, T1A_W03, T1A_W02
Efekt 1st_mchtr_UiSF_w04
Zna zagadnienia związane z niezawodnością i cyklem życia urządzeń i systemów fotonicznych
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: K_W19
Powiązane efekty obszarowe: T1A_W06

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt 1st_mchtr_UiSF_u01
Potrafi zaprojektować i zmierzyć parametry optoelektronicznego systemu modulacji promieniowania
Weryfikacja: ocena z ćwiczeń laboratoryjnych
Powiązane efekty kierunkowe: K_U07, K_U10, K_U12
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U09, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U16
Efekt 1st_mchtr_UiSF_u02
Potrafi zaprojektować układ opto-elektro-mechaniczny do generacji i wyświetlania hologramów generowanych komputerowo
Weryfikacja: ocena z zaliczenia laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_U22
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U07, T1A_U15
Efekt 1st_mchtr_UiSF_u03
Potrafi wykorzystać techniki optyczne do charakteryzacji parametrów urządzenia fotonicznego i jego składowych
Weryfikacja: ocena z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_U12, K_U13
Powiązane efekty obszarowe: T1A_U16, T1A_U08, T1A_U16

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt 1st_mchtr_UiSF_k01
Potrafi rozwiązywać zagadnienia inżynierskie zarówno w pojedynkę jak i w zespole
Weryfikacja: ocena z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: K_K04
Powiązane efekty obszarowe: T1A_K03, T1A_K04, T1A_K05