Optical Telecommunications - Interactive curriculae of TU Ilmenau

Grundkenntnisse Festkörperphysik, physikalische Optik, Elektrotechnik, Signale und Systeme 1

Im ersten Teil der Vorlesung (Sommersemester) stehen die Komponenten optischer Übertragungssysteme auf der Basis von Lichtwellenleitern im Vordergrund.
Die Studierenden verstehen und analysieren die Grundlagen von Sender- und Empfänger-Architekturen. Sie identifizieren die Eigenschaften der erforderlichen Komponenten und erschließen die Zusammenhänge zwischen ihren physi­ka­lischen Wirkprinzipien und schaltungstechnischen Implemen­tierungen. Die Studierenden übertragen diese Kenntnisse auf die grundlegenden Aspekte des Zusammen­wirkens verschiedener Komponenten. Sie erfassen Systemaspekte der optischen Telekommuni­kations­technik und beurteilen diese im Gesamt­kontext relevanter Anwendungen und Trends in Forschung und Entwicklung.

Im zweiten Teil der Vorlesung stehen die nachrichtentechnischen Aspekte der optischen Übertragung im Vordergrund. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, moderne optische Übertragungssysteme bzw. Teile solcher Systeme zu modellieren, zu analysieren und zu entwerfen. Im Teil "drahtlose optische Systeme" lernen die Hörer moderne Übertragungsverfahren wie die "Discrete Multitone Transmission" (DMT) kennen, die sich für Intensitätmodulation und Direktempfang eignen. Den Schwerpunkt im Teil "Analyse von Single Mode LWL-Systemen" bildet die Analyse von Übertragungsverfahren für Single-Mode Lichtwellenleiter im WDM-Betrieb (WDM: Wavelength-Division Multiplex). Dabei lernen die Studierenden einerseits Möglichkeiten zur Erzeugung und zum Empfang der entsprechenden Signale kennen. Andererseits werden die Hörer befähigt, ausgewählte Verfahren im Zusammenhang mit den Hauptproblemen der Übertragung (wie optisches Verstärkerrauschen, Dispersion oder WDM-Nebensprechen) zu betrachten und zu analysieren. Die physikalische Beschreibung der Komponenten (vermittelt in "Optische Telekommunikationstechnik 1") wird dabei zunehmend abstrahiert, so dass die Studierenden zu einer systemtheoretischen Modellierung gelangen.

Teil 1 (Sommersemester):

1 Lichtwellenleiter
2 Optische Transmitter
3 Optische Detektoren
4 Optische Verstärker
5 Weitere ausgewählte aktive und passive optische Baugruppen und Einführung in optische Übertragungssysteme

Teil 2 (Wintersemester):

Drahtlose optische Übertragung

1 Überblick
2 Besonderheiten gegenüber Funk
3 Modulationsverfahren
4 Grundlagen der Kanalmodellierung

Analyse von Single Mode LWL-Systemen

5 Grundlagen der Modellierung
6 Kohärenter und inkohärenter Empfang
7 Chromatische Dispersion und Dämpfung
8 Nichtlinearitäten
9 Modulationsverfahren

• Moodle Kurs "Optische Telekomunikationstechnik 1" 
• Moodle Kurs "Optische Telekomunikationstechnik 2" 
• Tafelbild, interaktive Entwicklung der Stoffinhalte
• Illustrationen zur Vorlesung (in elektronischer Form verfügbar)
• Hinweise zur persönlichen Vertiefung 
• Identifikation vorlesungsübergreifender Zusammenhänge
• Vorlesungsbegleitende Aufgabensammlung zur selbständigen Nacharbeitung (in elektronischer Form verfügbar)

• "Fiber-optic communication technology", D.K. Mynbaev, L.L. Scheiner, Prentice Hall 2001. 
• "Fiber-optic communication systems", G.P. Agrawal, Wiley 2002.
• "Optische Nachrichtentechnik – Grundlagen und Anwendungen", V. Brückner, Teubner 2003. 
• "Optische Informationsübertragung", B. Bundschuh, J. Himmel, Oldenbourg 2003.
• "Optische Nachrichtentechnik", G. Grau, W. Freude, Springer 1991.
• "Fiber-optic communications", G. Lachs, McGraw-Hill Telecommunications, 1998.
• "Grundlagen der Kommunikationstechnik", J. G. Proakis and M. Salehi, Pearson Studium, 2004.
• "Nachrichtenübertragung", K. Kammeyer, Teubner Verlag, 3 ed., 2004.
• "Lightwave Technology: Telecommunication Systems", G. Agrawal, John Wiley & Sons, Inc., 2005.
• "Lichtwellenleitertechnik", D. Eberlein, expert verlag, 6 ed., 2006.
• "DWDM: Dichtes Wellenlängenmultiplex" D. Eberlein, Dr. M. Siebert GmbH, 2003.
• "Advanced Optical Modulation Formats", P. Winzer and R. Essiambre, Proceedings of the IEEE, vol. 94, pp. 952--984, May 2006.

2 mündliche Teilprüfungen á 30 min., die zu jeweils 50% in die Gesamtnote eingehen.

2 mündliche Teilprüfungen á 30 min., die zu jeweils 50% in die Gesamtnote eingehen.