Optoelektronika

Specifikacija predmeta:

 
Oznaka predmeta: EM414
Broj ESPB: 6
Broj časova aktivne nastave nedeljno: 3+2+1
   
Nastavnik:  

Asistenti:

dr Jovan Bajić, docent

 

dr Jovan Bajić, docent

Marko Vasiljević-Toskić, saradnik u nastavi

   
Konsultacije:   Konsultacije:
zakazivanje preko email-a   zakazivanje preko email-a
bajic@uns.ac.rs   bajic@uns.ac.rsmarkovasiljevictoskic@gmail.com

Osnovne informacije:

Prema novom nastavnom planu usklađenom po Bolonjskoj deklaraciji nastava iz predmeta Optoelektronika odvija se u toku VII semestra na studijskom programu za Eneregetiku, elektroniku i telekomunikacije, pri studijskoj grupi Mikroračunarska elektronika na usmerenjima za Primenjenu elektroniku (obavezni predmet) i Mikroelektroniku (izborni predmet).

Način polaganja ispita:

Završna ocena formira se na osnovu pokazanih rezultata u savlađivanju teorijskog dela, rešavanja zadataka i praktičnog (laboratorijskog) dela predmeta. Ocena iz teorijskog dela predmeta učestvuje sa 40% u završnoj oceni i formira se na osnovu rezultata kolokvijuma i urednog pohađanja predavanja. Ocena iz rešavanja zadataka učestvuje sa 30% u završnoj oceni i formira se na osnovu rezultata sa dva kolokvijuma. Praktični deo ispita (laboratirijske vezbe) učestvuju sa 30% u završnoj oceni.

Sadržaj/struktura predmeta:

  1. Uvod u optoelektroniku. Osnovni pojmovi. Pregled stanja u oblasti. Pregled sadržaja kursa.
  2. EM spektar i merenja u optoelektronici. Radiometrija i Fotometrija. Karakteristični izvori svetlosti. UV indeks.
  3. Geometrijska optika. Osnovne zakonitosti. Matrična analiza prostiranja svetlosnih zraka u optičkim sistemima. Sočiva sa podesivim fokusom.
  4. Talasna optika. Frenelove jednačine, difrakcija, interferencija i polarizacija svetlosti. Difrakciona rešekta, antirefleksioni omotači, interferentna ogledala, polarizatori i analizatori.
  5. Optički talasovodi i optička vlakna. Prostiranje svetlosti u optičkim talasovodima i vlaknima. Tipovi optičkih vlakana. Slabljenje i disperzija u optičkim vlaknima.
  6. Optički detektori. Pregled različitih tipova optičkih detektora. Fotoemisivi vakuumski detektori (fotomultiplikatori), Termalni detektori (piroelektrični i termoelektrične baterije), kvantni detektori (fotootpornici, fotodiode, fototranzistori), detektori sa interakcijom elektromagnenih talasa.
  7. Fotodioda i solarne ćelije. Kvantna efikasnost, osetljivost, brzina odziva. PIN i APD. Transimpedansni pojačavač (TIA), stabilnost TIA. Izvori šuma u optičkim prijemnicima. Solarne ćelije (konstrukcija, efikasnost, ograničenja)
  8. Uvod u lasersku tehniku. Laseri. Stimulisana emisija i pojačanje svetslosti. Optički pojačavači i rezonatori. Fabri-Peroov rezonator. Optički oscilatori - laseri.
  9. Laseri. Podela i pregled različith tipova lasera. Jednofrekvencijski laseri. Impulsni laseri.
  10. Poluprovodnički izvori svetlosti. LED i LD diode. Heterospojni izvori. Poređenje. ECL, DFB, DBR, VCSEL laserske diode.
  11. Tehnologije za prikaz i snimanje slike. Dispeji i senzori slike. CMOS i CCD, kolor senzori slike. CRT, PDP, LCD, DLP, LCoS, LED, OLED, QD. Poredjenje. Sistemi za prikaz 3D slike.
  12. Primenjena optoelektronika. Optokapleri, fotointerapteri, senzori blizine i rastojanja, LIDAR, optički diskovi i zapisivanje,  skeneri, štampači, čitači bar kod etiketa, spektralni uređaji. Primena lasera u industriji i medicini

      Lab. Vežbe:

VEŽBA 1: Interferencija, difrakcija i polarizacija svetlosti. Majkelsonov interferometar. Određivanje kapaciteta CD i DVD diskova primenom difrakcije svetlosti. Primena Malusovog zakon u monitorima.

VEŽBA 2: Određivanje parametara laserskog snopa. Gausov snop.

VEŽBA 3: Snimanje spektralne karakteristike fotodiode.

VEŽBA 4: Određivanje propusnog opsega kola sa fotodiodom. Kompenzacija transimpedansnog pojačavača.

VEŽBA 5: Senzor boje. Osnovni prostori boja. Opseg boja optoelektronskih uređaja. Kalibracija i testiranje senzora boje.

VEŽBA 6: Rad sa CCD senzorom. Realizacija spektrometra.

VEŽBA 7: Ispitivanje slabljenja na optičkim linkovima. OTDR. Postavljanje i inspekcija optičkih konektora.

VEŽBA 8: Rad sa LED matričnim displejom. BCM modulacija i gama korekcija

Literatura: 

Materijala iz predmeta Optoelektronika može se preuzeti sa zvanične internet prezentacija Laboratorije za optoelektroniku.

  • Osnovna literatura:
  1. J. Bajić, Optoelektronika – skripta (materijal sa predavanja) + spisak ispitnih pitanja.
  • Dodatna literatura:
  1. D. Milatović, Optoelektronika, Svjetlost, Sarajevo.
  2. B. E. A. Saleh, Fundamentals of Photonics, CRC Press.
  3. S.O. Kasap, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices, Printece Hall (preporučeno).

Laboratorija za optoelektroniku:

Laboratorija poseduje savremene merne instumente za ispitivanje optičkih vlakana, detektora i izvora svetlosti. Savremeni instrumenti omogućuju studentima sticanje širokog spektra znanja iz oblasti savremene optoelektronike i optičkih komunikacionih sistema. Više detalja o samoj laboratoriji i postojećoj opremi možete videti ovde.

www.optolab.ftn.uns.ac.rs