Cíl kapitoly Cílem kapitoly je sezn{mit se s principy fotonických spínacích prvků
|
|
- Ludmila Kučerová
- před 8 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 4. Fotonické spínací prvky Cíl kapitoly Cílem kapitoly je sezn{mit se s principy fotonických spínacích prvků Klíčové pojmy Banyan spínač, Bistabilní prvky, disperzní KO, disipatvní KO, fotogetektor, index lomu, kolim{tor, LASER, LED, modul{tor, rozmítač, subpikosenda, 1xN, NxN, Úvod Spínání, zapínání, vypínání a přepínání jsou hlavní a nezbytné operace v komunikačních sítích. Jsou také základními operacemi v číslicových počítačích a u systémů pro zpracování signálu. Prudký rozvoj ICT (informačních a komunikačních technologií) vyžaduje velkokapacitní a rychlé zpracování signálů. Těmto požadavkům vyhovují právě fotonické spínací prvky. Tedy fotonické spínací prvky mají za úkol spínat optické signály. Lze jimi spínat přímo světelné signály nebo tyto signály nejdříve převádět na jiný druh signálů (např. na elektrické) a po zpracování spínacím prvkem je opět převádět zpět na optické. Výsledný efekt je modulace signálu nebo odklon paprsku nesoucího informaci. Proto tato kapitola se zabývá základními principy technologie fotonického spínání a zpracování signálu Nejdříve bude objasněn princip spínání a požadované funkce spínání. 4.1 Spínače Spínače umožňují spojování a rozpojování přenosových cest v komunikačních systémech nebo v systémech pro zpracování informace, tj umožňují nebo zamezují průchod signálu. V následujícím obrázku jsou polohy přepínačů zakresleny v klidovém stavu, tj. bez budícího signálu vypínač spínač přepínač 2 křížový přepínač NxN výstupy
2 Křížový přepínač 2x2 vstupy Spínače a vypínače se v optice též nazývají modulátory. Přepínače 1xN vychylující paprsek se nazývají rozmítače. Těchto funkcí lze dosáhnout spínači s elektronickým, mechanickým, akustickým, magnetickým nebo optickým řízením. Křížové přepínače NxN lze realizovat i pomocí pole přepínačů 2x2. Následující obrázek znázorňuje přepínač 4x4 pomocí přepínačů 2x2. Pomocí 5ti přepínačů lze realizovat současný přenos pro 4 vstupy a výstupy z libovolného vstupu na libovolný výstup. Pro přepínání více vstupů a výstupů typu NxN se nejčastěji používají propojení přepínačů typu Banyan Banyan Pojmem Banyan se označuje způsob propojení jednoho stupně vícestupňového přepínače. Počet stupňů Banyan (motýlek) propojení se určuje vztahem n = log 2 m, kde n se zaokrouhluje na celá čísla nahoru. Princip propojení je vidět z následujícího obrázku. I0 I2 I4 I6 I8 I10 I12 I O0 O2 O4 O6 O8 O10 O12 O14 kde Ix jsou vstupy a Ox jsou výstupy. Přepínač se skládá ze tří stupňů Omega omega je dalším často používaným propojením přepínačů NxN. Výhodou tohoto zapojení je, že všechny stupně jsou propojeny shodnou sítí. I0 O0
3 I2 I4 I6 I8 I10 I12 I O2 O4 O6 O8 O10 O12 O14 Mimo tyto dva druhy zapojení existuje celá řada dalších. 4.2 Typy spínačů Spínače rozlišujeme jednak podle typu zpracovávaného signálu nesoucího informaci (optický, elektrický, ) a jednak podle typu řídícího signálu (mechanický, elektrický, optický, ) to je podle způsobu ovládání. Využití jednotlivých typů spínačů je dáno jejich parametry. Charakteristické parametry pro spínače jsou Počet vstupů a výstupů. Směr přenosu. Spínací doba. Zpoždění průchodu signálu. Propustnost (maximální přenosová rychlost, s níž se mohou data přenášet, je-li spínač sepnut. Spínací energií (energie potřebná k přepnutí spínače). Výkonnostní ztráta (ztracená energie za jednu sekundy při procesu spínání). Přeslechy. Fyzické rozměry, hmotnost. V následujících paragrafech jsou uvedeny nejběžnější typy včetně některých základních vlastností Elektronické spínače Optické signály lze spínat pomocí elektronických spínačů, které převádí optické signály pomocí fotodetektorů na elektrické a ty po zpracování zpět pomocí laserů nebo LED. Tyto spínače mají velká zpoždění a velké ztráty. Optický převod elektrický zpracování elektrický převod optický signál ník signál signál ník signál
4 4.2.2 Optomechanické spínače K odklonu světelného paprsku se používají pohybující se zrcadla (např. rotující n-boký hranol), hranoly, holografické mřížky, nebo jiný mechanický posuv optického vlákna proti vybranému výstupu. Na tomto principu jsou založena optická relé, které nejdříve paprsky vystupující z optického vlákna upravují v kolimátorech (soustava čoček) tak, aby paprsky byly rovnoběžné a potom je zrcadlovým systémem vychylují. Přepínače jsou typu 1x n (jeden paprsek na n- výstupů) respektive 2x2 (dva paprsky na dva výstupy). výstupy kolimátor Optické vlákno rovnoběžné otočné zrcátko Příkladem je přepínač MEMS, který používá pohyblivá mikrozrcátka integrovaná na jednom čipu. Pohyb zrcátek je řízen elektrostatickým polem. (jako u DLP projektorů). Vzhledem k mechanickým částem jsou spínací rychlosti nízké (řádově milisekundy, u DLP mikrosekundy) Elektrooptické spínače Jsou založeny na principu změny indexu lomu elektrickým polem (proměnný index lomu). Nejčastěji mají tvar interferometru, kde jedna větev je řízena el. polem, druhá větev je neřízena (fungují jako spínače) nebo proměnného vazebního členu (přiblížení vlnovodů)- fungují jako přepínače. Elektrooptické spínače se používají jako modulátory nebo vypínače, přepínače, útlumové články, filtry, optické isolátory nebo optické zesilovače a pro zpožďování signálu.. Změna indexu lomu působením elektrického pole se projevuje jako fiktivní změna délky vlnovodu, a proto ovlivňuje přenášený optický výkon, který může zůstat ve vlnovodu nebo se převede do druhého vlnovodu. Následující obrázek představuje přepínač 4x4 a má 5 elektricky řízených vazebních členů A, B, C, D, E. Přepínací rychlost je 20GHz. 1 A D 1 2 C B E 4 Elektricky řízené optické spínače jsou také tekuté krystaly, které využívají změnu odrazivosti. Tyto přepínače (tekuté krystaly) jsou relativně pomalé Akustické spínače Zvuk je mechanické vlnění a tedy způsobuje deformaci. Tato dynamická deformace se šíří v prostředí rychlostí zvuku. Stlačený materiál má větší hustotu a tedy i větší index lomu.
5 Častěji se používají akustické spínače využívající Braggův jev, který způsobuje při interferenci dvou různoběžných vlnění šíření nových vlnění s jinou frekvencí a jinými směry. Směr výstupního signálu je proto modulován frekvencí zvuku. Tyto měniče mohou mít 2000 poloh. zdroj světla čočka čočka výstupy svazky paprsků změněné svazky paprsků zvuková vlna Magnetooptické spínače Využívají materiály, které mění své optické vlastnosti pod vlivem magnetického pole. Většinou mění s indukcí B svůj směr polarizace. Vyrobené modulátory jsou pomalé ale spínají velké množství cest Plně optické spínače Neboli optickooptické spínače. U těchto spínačů je průchod světla řízen světlem prostřednictvím nelineárních optických materiálů. Nelineární jevy mohou být přímé nebo neprímé. - Přímé nelineární jevy jsou jevy, které se uplatňují na atomární nebo molekulární úrovni, kdy světlo mění susceptibilitu (pemitivitu a index lomu) prostředí nebo ovlivňuje schopnost absorbovat (pohlcovat) fotony. - Nepřímé nelineární jevy. Tyto jevy jsou založeny na absorpci světla (jeho energie) a vytváření (uvolňování) pohyblivých nábojů, které se pohybují z oblasti vysoké koncentrace a vytváří tak elektrické pole, které modifikuje optické vlastnosti prostředí (obdoba fotodiody), na bázi tekutých krystalů. Řídící světlo je pohlcováno fotovodivou vrstvou, která vytváří elektrické pole pro nastavení orientace molekul tekutých krystalů a tedy i pro velikost indexu lomu. Tyto jevy mají poměrně veliké ztráty, holografii, kdy pomocí holografických krystalů s hologramem se řídí výstupní směr paprsků. Např. referenční paprsek posíláme s jinou frekvencí a tím ovlivňujeme směr výstupu z hologramu. Řídící světlo pro tyto prvky nemusí být vysíláno z jiného zdroje, ale lze využít vlastní zdroj signálu pro ovlivňování parametrů vlastního přenosu prvku. Pro ilustraci jsou na následujících obrázcích znázorněny spínače, využívají iterferometr Vstup výstup a změnu odrazivosti materiálu. Řídící světlo
6 řídící světlo Vstupující světlo odražené světlo při sepnutí Spínací doba je velmi krátká (je omezena v důsledku neurčitosti času a energie) a u těchto prvků se dosahuje subpikosekundových spínacích rychlosti. Také spínací energie jsou o několik řádů nižší než u polovodičových spínačů, což snižuje příkon těchto zařízení. Na druhou stranu vysoké spínací rychlosti mají za důsledek vznik velkého množství tepla a tedy nastává problém s jeho odvodem (chlazením). Celkově mají tato zařízení velké ztráty. 4.3 Zařízení využívající spínací prvky V tomto paragrafu budou popsány některé složitější prvky integrované optiky používané v optických počítačích a jiných optických zařízeních Splittery Splittery jsou zařízení používaná u optických přenosů po mnohovidových vláknech, která umožňují posílat po těchto vláknech současně více signálů o různých frekvencích a na druhé straně vlákna umí tyto signály od sebe oddělit. Umožňují tedy rozlišovat nebo multiplikovat různé vlnové délky (frekvence) s odlišením 50 nebo 100GHz. Jejich podstatou jsou zejména optickooptické přepínače. Tyto přepínače mohou také měnit budící vlnové délky tak, aby každý signál v optickém vlákně měl jinou vlnovou délku. Oproti elektrooptickým přepínačům jsou malé a mají nízkou spotřebou. Jejich rychlost je od nanosekund po milisekundy Bistabilní optická zařízení Fotonická bistabilní zařízení jsou zpětnovazební zařízení využívající nelineární optické materiály. Vyznačují se tím, že mají dva stabilní stavy pro stejnou hodnotu vstupní intenzity světla. Obecná závislost výstupu na vstupu je znázorněna na následujícím obrázku. Prvek musí obsahovat oblast záporného odporu (na obrázku čárkovaně), která je hlavní příčinou bistability. Šipky na obrázku znázorňují směr přepínání. výstupní intenzita intenzita vstupu Pro optickou realizaci klopných obvodů se používají se dva typy nelineárních bistabilních optických prvků. Disperzní index lomu je funkcí optické intenzity
7 Disipativní absorpce je funkcí optické intenzity Disperzní nelineární prvky Disperzní bistabilní prvky využívají změnu velikosti indexu lomu na velikosti optického signálu. Jsou to například interferometry, zpětná vazba kde se signál rozděluje do dvou větví; jedna větev je s konstantním, druhá s proměnným indexem lomu. Proměnná větev je řízena částí intenzity výstupního signálu (zpětná vazba), která je od výstupu oddělována polopropustným zrcadlem. Optická zpětná vazba u interferometrů může být jak vnitřní tak i vnější. Vnitřní obvykle používá soustavu polopropustných rovnoběžných zrcadel (rezonátorů). Viz předchozí obrázek Disipativní nelineární prvky Tyto prvky využívají závislosti velikosti absorpčního (pohlcení - ztráta) koeficientu na intenzitě světla. Jedná se tedy o zesilovač optického signálu se zpětnou vazbou. zpětná vazba U těchto prvků jsou vnitřní ztráty řízeny velikostí světla přiváděného z výstupu přes polopropustné zrcadlo. Pokud se výstupní intenzita zmenšuje, zmenšuje se i intenzita řídícího signálu, což způsobuje další zvětšení absorpce (ztrát) a tím se výstupní signál ještě více zeslabí. Tento proces pokračuje až do doby, než výstupní signál klesne na nulu. Změnu výstupu musí vyvolat vstupní signál. Totéž platí pro překlopení do log 1. Prvky s vnitřní vazbou jsou obdobné prvkům disperzním. Spínací doby jsou v pikosekundách (asi 1000 rychlejší než klasické elektronické prvky) a spínací energie je v pj (pikojouly). Laboratorně se ověřují i prvky s ovládací energií velikosti fj (femto Jouly). Podmínkou aplikovatelnosti je možnost výroby těchto prvků ve velkých polích a s dobrým odvodem tepla. 4.4 Hybridní bistabilní optická zařízení Hybridní optická zařízení se skládají z diskrétních prvků integrovaných na jedné podložce. V dnešní době jsou snadněji realizovatelné než monolitické integrované prvky, ale jsou podstatně větší a mají delší spínací časy (okolo 1ns). Naopak je u nich možné spínat větší výkony až W velmi malými výkony řádu fw (femto = ).
8 Dnes se nejčastěji používají hybridní optoelektrické bistabilní systémy. Dalšími používanými hybridními zařízeními jsou opticky adresovatelné prostorové modulátory světla založené na bázi tekutých krystalů. Spínací doby těchto zařízení jsou dlouhé (okolo ms). 4.5 Otázky 1. Jaký je rozdíl mezi spínačem a vypínačem? 2. Kolik poloh má přepínač 2x2. Nakreslete je. 3. Jak se vytváří přepínače NxN kde N>2? 4. Nakreslete rozmítač a popište jeho stavy. 5. Vyjmenujte typy spínačů podle druhů budících signálů. 6. K čemu se používá kolimátor? 7. Co jsou akustické vlny? Proč se rozkmitá membrána reproduktoru? Odpovědi vyhledejte na Internetu nebo v učebnicích fyziky. 8. Jaký je princip spínačů s akustickým buzením 9. Porovnejte rychlosti spínačů s různým druhem buzení. 10. Co je to bistabilní obvod. Umíte definovat i astabilní a monostabilní obvod? 11. Na jakých principech jsou založeny optické bistabilní obvody? 12. Kde lze použít bistabilní obvod. Uveďte příklady. 13. Co je to polopropustné zrcadlo. 14. Co znamená předpona femto, piko, nano? 15. Jaký je rozdíl mezi monolitickými a hybridními integrovanými obvody. Je deska s tištěnými spoji také hybridní integrovaný obvod? 16. Jaká je funkce splitteru?
9
5. Optické počítače. 5.1 Optická propojení
5. Optické počítače Cíl kapitoly Cílem kapitoly je pochopit funkci optických počítačů. Proto tato kapitola doplňuje poznatky z předešlých kapitol k objasnění funkcí optických počítačů Klíčové pojmy Optické
VíceLasery optické rezonátory
Lasery optické rezonátory Optické rezonátory Optickým rezonátorem se rozumí dutina obklopená odrazovými plochami, v níž je pasivní dielektrické prostředí. Rezonátor je nezbytnou součástí laseru, protože
VíceAkustooptický modulátor s postupnou a stojatou akustickou vlnou
Úloha č. 8 pro laserová praktika (ZPLT) KFE, FJFI, ČVUT, Praha v. 2017/2018 Akustooptický modulátor s postupnou a stojatou akustickou vlnou Akustooptické modulátory (AOM), někdy též nazývané Braggovské
VíceELEKTRONIKA. Maturitní témata 2018/ L/01 POČÍTAČOVÉ A ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY
ELEKTRONIKA Maturitní témata 2018/2019 26-41-L/01 POČÍTAČOVÉ A ZABEZPEČOVACÍ SYSTÉMY Řešení lineárních obvodů - vysvětlete postup řešení el.obvodu ohmovou metodou (postupným zjednodušováním) a vyřešte
VíceFotonické sítě jako médium pro distribuci stabilních signálů z optických normálů frekvence a času
Fotonické sítě jako médium pro distribuci stabilních signálů z optických normálů frekvence a času Ondřej Číp, Šimon Řeřucha, Radek Šmíd, Martin Čížek, Břetislav Mikel (ÚPT AV ČR) Josef Vojtěch a Vladimír
VíceNízkofrekvenční (do 1 MHz) Vysokofrekvenční (stovky MHz až jednotky GHz) Generátory cm vln (až desítky GHz)
Provazník oscilatory.docx Oscilátory Oscilátory dělíme podle několika hledisek (uvedené třídění není zcela jednotné - bylo použito vžitých názvů, které vznikaly v různém období vývoje a za zcela odlišných
VíceModulace vlnoplochy. SLM vytváří prostorově modulovaný koherentní optický signál
OPT/OZI L06 Modulace vlnoplochy prostorové modulátory světla (SLM) SLM vytváří prostorově modulovaný koherentní optický signál řízení elektronicky adresovaný SLM opticky adresovaný SLM technologie fotografická
Více2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova)
Punčochář, J: AEO; 2. kapitola 1 2. kapitola: Přenosová cesta optická (rozšířená osnova) Čas ke studiu: 4 hodiny Cíl: Po prostudování této kapitoly budete umět identifikovat prvky optického přenosového
VíceI N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í. výstup
ELEKTONIKA I N V E S T I C E D O O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í 1. Usměrňování a vyhlazování střídavého a. jednocestné usměrnění Do obvodu střídavého proudu sériově připojíme diodu. Prochází jí proud
VíceNástroje s rotačními elektrooptickými generátory
Nástroje s rotačními elektrooptickými generátory Tato kapitola popisuje elektromechanické nástroje využívající optomechanické zvukové generátory. Základem generátoru jsou mechanické díly periodicky přerušující
VíceNázev a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA
Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA OPTIKA ZÁKLADNÍ POJMY Optika a její dělení Světlo jako elektromagnetické vlnění Šíření světla Odraz a lom světla Disperze (rozklad) světla OPTIKA
VíceZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ
ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ (c) -2008, ACH/IM BLOKOVÉ SCHÉMA: (a) emisní metody (b) absorpční metody (c) luminiscenční metody U (b) monochromátor často umístěn před kyvetou se vzorkem. Části
VíceVLNOVÁ OPTIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník
VLNOVÁ OPTIKA Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Optika - 3. ročník Vlnová optika Světlo lze chápat také jako elektromagnetické vlnění. Průkopníkem této teorie byl Christian Huyghens. Některé jevy se dají
VíceAkustooptický modulátor s postupnou a stojatou akustickou vlnou
Úloha č. 8 pro laserová praktika KFE, FJFI, ČVUT v Praze, verze 2010/1 Akustooptický modulátor s postupnou a stojatou akustickou vlnou Akustooptické modulátory (AOM), někdy též nazývané Braggovské cely,
VíceVlnovodn{ optika. 2 Vlnovodn{ optika. 2.1 Úvod. 2.2 Princip přenosu v optickém vl{kně
Vlnovodn{ optika Cíl kapitoly Cílem kapitoly je sezn{mit se s principem vedení optikého sign{lu v optických kan{lech, jejich buzení a detekci. Poskytuje podklady pro studenty umožňující objasnění těchto
VíceZesilovače. Ing. M. Bešta
ZESILOVAČ Zesilovač je elektrický čtyřpól, na jehož vstupní svorky přivádíme signál, který chceme zesílit. Je to tedy elektronické zařízení, které zesiluje elektrický signál. Zesilovač mění amplitudu zesilovaného
VíceLasery základy optiky
LASERY Lasery se staly jedním ze základních nástrojů moderních strojírenských technologií. Optimální využití laserových technologií předpokládá znalosti o jejich principech a o vlastnostech laserového
VíceLaserové technologie v praxi I. Přednáška č.2. Základní konstrukční součásti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2 Základní konstrukční součásti laserů Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Konstrukce laseru 1 - Aktivní prostředí 2 - Čerpací zařízení 3 - Optický
VíceTECHNOLOGIE OPTICKÝCH VLÁKEN A KABELŮ
TECHNOLOGIE OPTICKÝCH VLÁKEN A KABELŮ Výhody optického přenosu signálu: Vysoká přenosová rychlost Velká kapacita a šířka přenosových pásem Nízká výkonová úroveň Odolnost proti rušivým vlivům necitlivost
VícePREZENTACE S VYUŽITÍM POČÍTAČE
při VŠCHT Praha Technické prostředky prezentace základní pojmy : technické parametry, principy funkce propojení počítače s dataprojektorem pomocné technické prostředky základní pojmy fotometrické fyzikální
VíceAplikovaná optika. Optika. Vlnová optika. Geometrická optika. Kvantová optika. - pracuje s čistě geometrickými představami
Aplikovaná optika Optika Geometrická optika Vlnová optika Kvantová optika - pracuje s čistě geometrickými představami - zanedbává vlnovou a kvantovou povahu světla - elektromagnetická teorie světla -světlo
VíceFotonické nanostruktury (nanofotonika)
Základy nanotechnologií KEF/ZANAN Fotonické nanostruktury (nanofotonika) Jan Soubusta 4.11. 2015 Obsah 1. ÚVOD 2. POHLED DO MIKROSVĚTA 3. OD ELEKTRONIKY K FOTONICE 4. FYZIKA PRO NANOFOTONIKU 5. PERIODICKÉ
Více11. Polovodičové diody
11. Polovodičové diody Polovodičové diody jsou součástky, které využívají fyzikálních vlastností přechodu PN nebo přechodu kov - polovodič (MS). Nelinearita VA charakteristiky, zjednodušeně chápaná jako
VíceMODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5
MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5 Ondřej Votava J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry AS ČR Opakování z minula Light Amplifier by Stimulated
VíceTestové otázky za 2 body
Přijímací zkoušky z fyziky pro obor PTA K vypracování písemné zkoušky máte k dispozici 90 minut. Kromě psacích potřeb je povoleno používání kalkulaček. Pro úspěšné zvládnutí zkoušky je třeba získat nejméně
VíceZvyšování kvality výuky technických oborů
Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.3 Polovodiče a jejich využití Kapitola
Více2 Ovládání osvětlení pomocí impulzního a časového relé
Cíl úlohy: 2 Ovládání osvětlení pomocí impulzního a časového relé Cílem laboratorní úlohy je seznámit studenty s ovládáním umělého osvětlení pomocí impulzního relé. Studenti v laboratorní úloze budou ovládat
VíceVY_32_INOVACE_E 15 03
Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 746 01 Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory
Více- Ideálně koherentním světelným svazkem se rozumí elektromagnetické vlnění o stejné frekvenci, stejném směru kmitání a stejné fázi.
P7: Optické metody - V klasické optice jsou interferenční a difrakční jevy popisovány prostřednictvím ideálně koherentních, ideálně nekoherentních, později také částečně koherentních světelných svazků
Více25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie υ = -40 C.. +10000 C. Výhody termovize Senzory infračerveného záření Rozdělení tepelné senzory
25 A Vypracoval : Zdeněk Žák Pyrometrie Bezdotykové měření Pyrometrie (obrázky viz. sešit) Bezdotykové měření teplot je měření povrchové teploty těles na základě elektromagnetického záření mezi tělesem
VíceZdroje napětí - usměrňovače
ZDROJE NAPĚTÍ Napájecí zdroje napětí slouží k přeměně AC napětí na napětí DC a následnému předání energie do zátěže, která tento druh napětí (proudu) vyžaduje ke správné činnosti. Blokové schéma síťového
VíceElektromagnetické vlnění
Elektromagnetické vlnění kolem vodičů elmag. oscilátoru se vytváří proměnné elektrické i magnetické pole http://www.walter-fendt.de/ph11e/emwave.htm Radiotechnika elmag vlnění vyzářené dipólem můžeme zachytit
Vícelaboratorní řád, bezpečnost práce metody fyzikálního měření, chyby měření hustota tělesa
Vyučovací předmět Fyzika Týdenní hodinová dotace 2 hodiny Ročník 1. Roční hodinová dotace 72 hodin Výstupy Učivo Průřezová témata, mezipředmětové vztahy používá s porozuměním učivem zavedené fyzikální
VíceFotonické nanostruktury (alias nanofotonika)
Základy nanotechnologií KEF/ZANAN Fotonické nanostruktury (alias nanofotonika) Jan Soubusta 27.10. 2017 Obsah 1. ÚVOD 2. POHLED DO MIKROSVĚTA 3. OD ELEKTRONIKY K FOTONICE 4. FYZIKA PRO NANOFOTONIKU 5.
VíceSNÍMAČE OPTICKÉ, ULTRAZVUKOVÉ A RÁDIOVÉ
SNÍMAČE OPTICKÉ, ULTRAZVUKOVÉ A RÁDIOVÉ (2.5, 2.6 a 2.7) Ing. Pavel VYLEGALA 2014 Optické snímače Optiky umožňuje konstrukci miniaturních snímačů polohy s vysokou rozlišovací schopností (řádově jednotky
VíceLaboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech
Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech Úkoly měření: 1. Odhad rozměrů mikro-objektů z informací uváděných výrobcem. 2. Záznam difrakčních obrazců (difraktogramů) vzniklých interakcí laserového
VíceOtázka č. 14 Světlovodné přenosové cesty
Fresnelův odraz: Otázka č. 4 Světlovodné přenosové cesty Princip šíření světla v optickém vlákně Odraz a lom světla: β α lom ke kolmici n n β α lom od kolmice n n Zákon lomu n sinα = n sin β Definice indexu
VíceGeometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz - - - 1 -
Geometrická optika Optika je část fyziky, která zkoumá podstatu světla a zákonitosti světelných jevů, které vznikají při šíření světla a při vzájemném působení světla a látky. Světlo je elektromagnetické
VíceMĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis
MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis Ivana Krestýnová, Josef Zicha Abstrakt: Absolutní vlhkost je hmotnost
Víceλ hc Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda
Optoelektronické součástky Fotorezistor, Laserová dioda Úvod Optoelektronické součástky jsou založeny na interakci optického záření s elektricky nabitými částicemi v polovodičích. Vztah mezi energií fotonů
Více10. Energie a její transformace
10. Energie a její transformace Energie je nejdůležitější vlastností hmoty a záření. Je obsažena v každém kousku hmoty i ve světelném paprsku. Je ve vesmíru a všude kolem nás. S energií se setkáváme na
Víceelektrické filtry Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech
Jiří Petržela filtry založené na jiných fyzikálních principech piezoelektrický jev při mechanickém namáhání krystalu ve správném směru na něm vzniká elektrické napětí po přiložení elektrického napětí se
VíceZáklady elektrotechniky
Základy elektrotechniky Přednáška Tranzistory 1 BIPOLÁRNÍ TRANZISTOR - třívrstvá struktura NPN se třemi vývody (elektrodami): e - emitor k - kolektor b - báze Struktura, náhradní schéma a schematická značka
VíceStudium klopných obvodů
Studium klopných obvodů Úkol : 1. Sestavte podle schématu 1 astabilní klopný obvod a ověřte jeho funkce.. Sestavte podle schématu monostabilní klopný obvod a buďte generátorem a sledujte výstupní napětí.
VíceTitle: IX 6 11:27 (1 of 6)
PŘEVODNÍKY ANALOGOVÝCH A ČÍSLICOVÝCH SIGNÁLŮ Převodníky umožňující transformaci číslicově vyjádřené informace na analogové napětí a naopak zaujímají v řídícím systému klíčové postavení. Značná část měřených
VíceSpektrální charakteristiky
Spektrální charakteristiky Cíl cvičení: Měření spektrálních charakteristik filtrů a zdrojů osvětlení 1 Teoretický úvod Interakcí elektromagnetického vlnění s libovolnou látkou vzniká optický jev, který
VíceJedno z možných rozdělení
Mikroaktuátory Zdroje a literatura Pokud není uvedeno jinak, tak obrázky jsou převzaté z knihy a přednášek Prof. Ing. Miroslava Hušáka, CSc. z ČVUT, kterému tímto velice děkuji. Miroslav Hušák, Mikrosenzory
VíceFyzika II, FMMI. 1. Elektrostatické pole
Fyzika II, FMMI 1. Elektrostatické pole 1.1 Jaká je velikost celkového náboje (kladného i záporného), který je obsažen v 5 kg železa? Předpokládejme, že by se tento náboj rovnoměrně rozmístil do dvou malých
VíceZvyšování kvality výuky technických oborů
Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.4 Prvky elektronických obvodů Kapitola
VícePSK1-14. Optické zdroje a detektory. Bohrův model atomu. Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka.
PSK1-14 Název školy: Autor: Anotace: Vyšší odborná škola a Střední průmyslová škola, Božetěchova 3 Ing. Marek Nožka Optické zdroje a detektory Vzdělávací oblast: Informační a komunikační technologie Předmět:
Více11 Manipulace s drobnými objekty
11 Manipulace s drobnými objekty Zpracování rozměrově malých drobných objektů je zpravidla spojeno s manipulací s velkým počtem objektů, které jsou volně shromažďovány na různém stupni uspořádanosti souboru.
VíceInovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Technické vybavení Vizualizační technika Ing. Jakab Barnabáš
Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1 Šablona: Název: Téma: Autor: Číslo: Anotace: Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Technické vybavení Vizualizační technika
VíceSekvenční logické obvody
Název a adresa školy: Střední škola průmyslová a umělecká, Opava, příspěvková organizace, Praskova 399/8, Opava, 746 01 Název operačního programu: OP Vzdělávání pro konkurenceschopnost, oblast podpory
VíceOptoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)
Optoelektronika elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD Elektro-optické převodníky žárovka - nejzákladnější EO převodník nevhodné pro optiku široké spektrum vlnových délek vhodnost pro EO
VíceO z n a č e n í m a t e r i á l u : V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ S T E I V _ F Y Z I K A 2 _ 1 4
O z n a č e n í m a t e r i á l u : V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ S T E I V _ F Y Z I K A 2 _ 1 4 N á z e v m a t e r i á l u : S v ě t l o j a k o v l n ě n í. T e m a t i c k á o b l a s t : F y z i k
VíceZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ
ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ Komunikační kanál (přenosová cesta) vždy negativně ovlivňuje přenášený signál (elektrický, světelný, rádiový). Nejčastěji způsobuje: útlum zeslabení, tedy zmenšení amplitudy
VíceVznik a šíření elektromagnetických vln
Vznik a šíření elektromagnetických vln Hlavní body Rozšířený Coulombův zákon lektromagnetická vlna ve vakuu Zdroje elektromagnetických vln Přehled elektromagnetických vln Foton vlna nebo částice Fermatův
VíceKompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr
Kompenzovaný vstupní dělič Analogový nízkofrekvenční milivoltmetr. Zadání: A. Na předloženém kompenzovaném vstupní děliči k nf milivoltmetru se vstupní impedancí Z vst = MΩ 25 pf, pro dělící poměry :2,
VíceZvyšování kvality výuky technických oborů
Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.3 Polovodiče a jejich využití Kapitola
VíceZákladní pojmy z oboru výkonová elektronika
Základní pojmy z oboru výkonová elektronika prezentace k přednášce 2013 Projekt ESF CZ.1.07/2.2.00/28.0050 Modernizace didaktických metod a inovace výuky technických předmětů. výkonová elektronika obor,
VíceKrátká teorie. Monochromatická elektromagnetická vlna Intenzita světla Superpozice elektrických polí. Intenzita interferenčního obrazce.
Interference 1 Krátká teorie Monochromatická elektromagnetická vlna Intenzita světla Superpozice elektrických polí Intenzita interferenčního obrazce 2 ), ( ), ( t r E t r I 2 E r E p I r p r p E E E E
VíceLasery ve výpočetní technice
Lasery ve výpočetní technice Laser je obdivuhodné a neobyčejně univerzální zařízení - je schopen měnit prakticky jakýkoli druh energie na energii koherentního elektromagnetického záření. Volbou vhodného
Více1 SENZORY V MECHATRONICKÝCH SOUSTAVÁCH
1 V MECHATRONICKÝCH SOUSTAVÁCH Senzor - důležitá součást většiny moderních elektronických zařízení. Účel: Zjišťovat přítomnost různých fyzikálních, většinou neelektrických veličin, a umožnit další zpracování
VíceKapacitní senzory. ε r2. Změna kapacity důsledkem změny X. b) c) ε r1. a) aktivní plochy elektrod. b)vzdálenosti elektrod
Kapacitní senzory a) b) c) ε r1 Změna kapacity důsledkem změny a) aktivní plochy elektrod d) ε r2 ε r1 e) ε r2 b)vzdálenosti elektrod c)plochy dvou dielektrik s různou permitivitou d) tloušťky dvou dielektrik
VíceMěření ve stíněné komoře
Měření ve stíněné komoře Zadání: Zúčastněte se demonstarativního měření ve školní stíněné komoře. Sledujte, jakým způsobem vyučující nastavuje měřící přístroje před vlastním začátkem měření, jak instaluje
Více9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY
Úvod do metrologie - 49-9. ČIDLA A PŘEVODNÍKY (V.LYSENKO) Čidlo (senzor, detektor, receptor) je em jedné fyzikální veličiny na jinou fyzikální veličinu. Snímač (senzor + obvod pro zpracování ) je to člen
VíceOVLÁDACÍ OBVODY ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ
OVLÁDACÍ OBVODY ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ Odlišnosti silových a ovládacích obvodů Logické funkce ovládacích obvodů Přístrojová realizace logických funkcí Programátory pro řízení procesů Akční členy ovládacích
VíceZákladní škola, Ostrava Poruba, Bulharská 1532, příspěvková organizace
Fyzika - 6. ročník Uvede konkrétní příklady jevů dokazujících, že se částice látek neustále pohybují a vzájemně na sebe působí stavba látek - látka a těleso - rozdělení látek na pevné, kapalné a plynné
VíceZákladní pojmy a vztahy: Vlnová délka (λ): vzdálenost dvou nejbližších bodů vlnění kmitajících ve stejné fázi
LRR/BUBCV CVIČENÍ Z BUNĚČNÉ BIOLOGIE 1. SVĚTELNÁ MIKROSKOPIE A PREPARÁTY V MIKROSKOPII TEORETICKÝ ÚVOD: Mikroskopie je základní metoda, která nám umožňuje pozorovat velmi malé biologické objekty. Díky
VíceÚloha č. 8 Vlastnosti optických vláken a optické senzory
Úloha č. 8 Vlastnosti optických vláken a optické senzory Optické vlákna patří k nejmodernějším přenosovým médiím. Jejich vysoká přenosová kapacita a nízký útlum jsou hlavní výhody, které je staví před
VícePředmět: FYZIKA Ročník: 6.
Ročník: 6. Látky a tělesa - uvede konkrétní příklady jevů dokazujících, že se částice látek neustále pohybují a vzájemně na sebe působí - na konkrétním příkladu rozezná těleso a látku, určí skupenství
VíceJaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením.
Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením. Na čem závisí účinnost vedení? účinnost vedení závisí na činiteli útlumu β a na činiteli odrazu
VíceUčební texty z fyziky 2. A OPTIKA. Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů. V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití
OPTIKA Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů Světlo je vlnění V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití Podstata světla Světlo je elektromagnetické vlnění Zdrojem světla
VíceZákladní otázky pro teoretickou část zkoušky.
Základní otázky pro teoretickou část zkoušky. Platí shodně pro prezenční i kombinovanou formu studia. 1. Síla současně působící na elektrický náboj v elektrickém a magnetickém poli (Lorentzova síla) 2.
VíceSoučástky s více PN přechody
Součástky s více PN přechody spínací polovodičové součástky tyristor, diak, triak Součástky s více PN přechody první realizace - 1952 třívrstvé tranzistor diak čtyřvrstvé tyristor pětivrstvé triak diak
VíceHlavní parametry rádiových přijímačů
Hlavní parametry rádiových přijímačů Zpracoval: Ing. Jiří Sehnal Pro posouzení základních vlastností rádiových přijímačů jsou zavedena normalizovaná kritéria parametry, podle kterých se rádiové přijímače
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY. OPTICKÝ SPOJ LR-830/1550 Technický popis
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY OPTICKÝ SPOJ LR-830/1550 Technický popis BRNO, 2009 1 Návrh a konstrukce dálkového spoje 1.1 Optická
VíceSpektrometrické metody. Reflexní a fotoakustická spektroskopie
Spektrometrické metody Reflexní a fotoakustická spektroskopie odraz elektromagnetického záření - souvislost absorpce a reflexe Kubelka-Munk funkce fotoakustická spektroskopie Měření odrazivosti elmg záření
VíceX14 AEE + EVA Mindl. Odstředivý regulátor předstihu zážehu
Odstředivý regulátor předstihu zážehu Legenda: 7-základová deska odstředivého regulátoru, 8-čep otočného závaží, 9-otočné závaží, 10- pružina, 11- kulisa s vačkou, Rozdělovač zapalovacích impulsů s odstředivým
VíceVýukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma
Výukové texty pro předmět Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma Tvorba grafické vizualizace principu řídícího systému - analogové systémy v řízení výrobních strojů Autor: Doc. Ing. Josef
VíceFyzika. 8. ročník. LÁTKY A TĚLESA měřené veličiny. značky a jednotky fyzikálních veličin
list 1 / 7 F časová dotace: 2 hod / týden Fyzika 8. ročník (F 9 1 01.1) F 9 1 01.1 (F 9 1 01.3) prakticky změří vhodně vybranými měřidly fyzikální veličiny a určí jejich změny elektrické napětí prakticky
VíceAnalogově-číslicové převodníky ( A/D )
Analogově-číslicové převodníky ( A/D ) Převodníky analogového signálu v číslicový (zkráceně převodník N/ Č nebo A/D jsou povětšině založeny buď na principu transformace napětí na jinou fyzikální veličinu
VícePRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne 23.4.2009.
Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM III Úloha č. XXVI Název: Vláknová optika Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne 23.4.2009 Odevzdal dne: Možný počet bodů
VíceOsnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika
Osnova přípravného studia k jednotlivé zkoušce Předmět - Elektrotechnika Garant přípravného studia: Střední průmyslová škola elektrotechnická a ZDVPP, spol. s r. o. IČ: 25115138 Učební osnova: Základní
VíceMějme obvod podle obrázku. Jaké napětí bude v bodech 1, 2, 3 (proti zemní svorce)? Jaké mezi uzly 1 a 2? Jaké mezi uzly 2 a 3?
TÉMA 1 a 2 V jakých jednotkách se vyjadřuje proud uveďte název a značku jednotky V jakých jednotkách se vyjadřuje napětí uveďte název a značku jednotky V jakých jednotkách se vyjadřuje odpor uveďte název
VíceMaturitní otázky z předmětu FYZIKA
Wichterlovo gymnázium, Ostrava-Poruba, příspěvková organizace Maturitní otázky z předmětu FYZIKA 1. Pohyby z hlediska kinematiky a jejich zákon Relativnost klidu a pohybu, klasifikace pohybů z hlediska
VíceBipolární tranzistory
Bipolární tranzistory h-parametry, základní zapojení, vysokofrekvenční vlastnosti, šumy, tranzistorový zesilovač, tranzistorový spínač Bipolární tranzistory (bipolar transistor) tranzistor trojpól, zapojení
VíceSpeciální spektrometrické metody. Zpracování signálu ve spektroskopii
Speciální spektrometrické metody Zpracování signálu ve spektroskopii detekce slabých signálů synchronní detekce (Lock-in) čítaní fotonů měření časového průběhu signálů metoda fázového posuvu časově korelované
VíceZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ
ZÁKLADY DATOVÝCH KOMUNIKACÍ Komunikační kanál (přenosová cesta) vždy negativně ovlivňuje přenášený signál (elektrický, světelný, rádiový). Nejčastěji způsobuje: útlum zeslabení, tedy zmenšení amplitudy
VíceŘídicí obvody (budiče) MOSFET a IGBT. Rozdíly v buzení bipolárních a unipolárních součástek
Řídicí obvody (budiče) MOSFET a IGBT Rozdíly v buzení bipolárních a unipolárních součástek Řídicí obvody (budiče) MOSFET a IGBT Řídicí obvody (budiče) MOSFET a IGBT Hlavní požadavky na ideální budič Galvanické
VíceZvyšování kvality výuky technických oborů
Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V. 2 Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V. 2.4 Prvky elektronických obvodů Kapitola
VíceTESTOVACÍ SYSTÉM PRO MEMS VOA
TESTOVACÍ SYSTÉM PRO MEMS VOA Ing. Petr Hliněný Ústav automatizace a měřící techniky, FEKT, VUT v Brně Kolejní 4, 612 00, Brno Email: xhline00@stud.feec.vutbr.cz V článku je představen nový způsob měření
VíceTémata semestrálních prací:
Témata semestrálních prací: 1. Balistická raketa v gravitačním poli Země zadal Jiří Novák Popište pohyb balistické rakety vystřelené ze zemského povrchu v gravitačním poli Země. Sestavte model této situace
VíceSylabus Praktika školních pokusů 2
Sylabus Praktika školních pokusů 2 Letní semestr I. MECHANIKA A) Kinematika a dynamika pohybu B) Statika a zákony zachování II. ELEKTŘINA A) Elektromagnetická indukce B) Elektrotechnika a elektronika C)
VíceFTTX - pasivní infrastruktura. František Tejkl 17.09.2014
FTTX - pasivní infrastruktura František Tejkl 17.09.2014 Náplň prezentace Optické vlákno - teorie, struktura a druhy vláken (SM,MM), šíření světla vláknem, přenos opt. signálů Vložný útlum a zpětný odraz
VíceŠVP Gymnázium Jeseník Seminář z fyziky oktáva, 4. ročník 1/5
ŠVP Gymnázium Jeseník Seminář z fyziky oktáva, 4. ročník 1/5 žák řeší úlohy na vztah pro okamžitou výchylku kmitavého pohybu, určí z rovnice periodu frekvenci, počáteční fázi kmitání vypočítá periodu a
VíceMaturitní otázky z předmětu FYZIKA
Wichterlovo gymnázium, Ostrava-Poruba, příspěvková organizace Maturitní otázky z předmětu FYZIKA 1. Pohyby z hlediska kinematiky a jejich zákony Klasifikace pohybů z hlediska trajektorie a závislosti rychlosti
Více13. Spektroskopie základní pojmy
základní pojmy Spektroskopicky významné OPTICKÉ JEVY absorpce absorpční spektrometrie emise emisní spektrometrie rozptyl rozptylové metody Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti
VíceVlnění, optika mechanické kmitání a vlnění zvukové vlnění elmag. vlny, světlo a jeho šíření zrcadla a čočky, oko druhy elmag. záření, rentgenové z.
Vlnění, optika mechanické kmitání a vlnění zvukové vlnění elmag. vlny, světlo a jeho šíření zrcadla a čočky, oko druhy elmag. záření, rentgenové z. Mechanické vlnění představte si závaží na pružině, které
VíceABB EJF, a.s. VAKUOVÝ VYPÍNAČ S MAGNETICKÝM POHONEM TYPU VM1
ABB EJF, a.s. VAKUOVÝ VYPÍNAČ S MAGNETICKÝM POHONEM TYPU VM1 VM1. Univerzální použití Elektrárny Transformační stanice Chemický průmysl Ocelárny Automobilový průmysl Letiště Bytové komplexy VM1. Vypínač
Více