Projektarbeiten / Prtaktikumsaufgaben

 

Optische Nachrichtentechnik und Hochfrequenztechnik

Die tatsächlich durchzuführenden Arbeiten werden mit den Studenten abgestimmt. Bisher wurden u.a. folgende mögliche Arbeiten identifiziert:

  • Durchführung von ca. 9 Praktikumsversuchen in Optischer Nachrichtentechnik und 5 Praktikumsversuchen in Hochfrequenztechnik
  • Funktion und Benutzeroberfläche eines Steuerprogramms für ein optisches Vielwellenlängen-Datenübertragungssystem verbessern
    • Bitfehlermessungen in optischem Vielwellenlängen-Datenübertragungssystem
  • Erweiterung eines einfachen Modenberechnungsprogramms (Matlab, Stufen_LWL_Moden_2.m , Stufen_LWL_Modenberechnung_2.m ) für kreiszylindrische dielektrische Wellenleiter (Lichtwellenleiter) auf mehrstufige koaxiale Brechzahlprofile, Suche aller ausbreitungsfähigen Moden, ggf. Dispersionsanalyse
  • Untersuchung der Transmission dielektrischer Platten im Bereich 50 bis 110 GHz. Kalibrierverfahren implementieren. Datenauswertung (Matlab).
  • Montieren, Kontaktieren und Testen hochfrequenter mikroelektronischer Schaltkreise
  • Entwurf von Testplatinen

 

Praktikumsunterlagen

Optische Nachrichtentechnik Hochfrequenztechnik

Versuch ONT 1: Simulation optischer Datenübertragung (1)

  • Auswirkungen von Faserdispersion und Laserchirp auf sinusförmige Modulation der optischen Welle bei verschiedenen Faserlängen
  • Untersuchung der Bitfehlerwahrscheinlichkeit als Funktion der Faserläng
  • Chromatische Dispersionskompensation
  • Bitfehlerwahrscheinlichkeit als Funktion der Bitrate

Versuch ONT 2: Lineare optische 10Gbit/s-Datenübertragung

  • 10Gbit/s-Datenübertragung bei 1300 nm mit direkt moduliertem DFB-Laser (DML)
  • 10Gbit/s-Datenübertragung bei 1550 nm extern moduliertem DFB-Laser (EML)
  • Polarisationsmodendispersion

Versuch ONT 3: Lichtwellenleiter und Laser

  • Spleißen von Lichtwellenleitern (Glasfasern)
  • Messung der differentiellen Gruppenlaufzeitdifferenz eines polarisationserhaltenden Lichtwellenleiters
  • Inbetriebnahme eines faseroptischen Mach-Zehnder-Interferometers
  • Messung der Laserlinienbreite
  • Rayleighstreuung

Versuch ONT 4: Nichtlineare optische 10Gbit/s-Datenübertragung

  • Transmission über 63 km Standardfaser
  • Datenübertragung mit hoher optischer Leistung, Selbstphasenmodulation
  • Vierwellenmischung

Versuch ONT 5: Polarimeter

  • Einstellung einer vorgegebenen Polarisation
  • Aufzeichnung einer Polarisationstrajektorie
  • Polarisatorversuch

Versuch ONT 6: Optische Verstärkung

  • Optische Verstärker mit erbiumdotierten Lichtwellenleitern
  • Brillouinverstärkung
  • Optische Verstärker mit Halbleitern
  • Optische Entzerrer
  • Verstärkungsspektren, Ausgangsleistungsspektren, Rauschzahlmessung, optische Transparenz, dynamische Linearität

Versuch ONT 7: Optische Modulationsverfahren

  • NRZ- und RZ-Modulation
  • Binär- und Duobinärmodulation
  • ASK, DPSK, DQPSK
  • 4-IM
  • Dispersionstoleranz

Versuch ONT 8: Optischer Überlagerungsempfang

  • Bestimmung von Ausgangsleistung und optischer Frequenz eines Lasers als Funktion von Temperatur und Pumpstrom
  • Schwebungssignal zweier Laser
  • Automatische Frequenzregelung
  • Mehrphasige Überlagerungssignale
  • QPSK-Datenübertragung

Versuch ONT 9: Simulation optischer Datenübertragung (2)

  • Analyse komplexer Ausbreitungsszenarien: Nichtlineare Effekte, Vielwellenlängenbetrieb, fortschrittliche optische Modulationsverfahren

Versuch HF 1: Netzwerkanalyse

  • Messung an einer Koaxialleitung mit abweichendem Wellenwiderstand
  • Messung am Isolator und an Richtkopplern
  • Vermessung eines Verstärker
  • Verstärker als Frequenzverdoppler
  • Angepasste und nicht angepasste Leitung

Versuch HF 2: Signalanalyse und Mischung

  • Analyse eines Bitmusters mit dem Abtastoszilloskop
  • Vermessung eines Bitmusters mit dem Spektralanalysator
  • Oberwellen- und Mischungsversuch

Versuch HF 3: Hohlleiter und Antennen

  • Messung an Hohlleitern
  • Messung an Antennen
  • Messung mit Freiraumwellen

Versuch HF 4: Simulation von Hochfrequenzschaltungen

  • Simulation und Optimierung von Bauelementen und Schaltungen der Hochfrequenztechnik mit dem Programmpaket ADS

Versuch HF 5: Phasenregelschleife (PLL)

  • Funktion der Phasenregelschleife
  • Regelparameter
  • Frequenzbereich des Einregelns
  • Einführung einer Totzeit