Волоконно-оптичні лінії та системи зв'язку

Анотація навчальної дисципліни 

Мета курсу – полягає в наданні студентам глибоких знань про теорію, проектування та експлуатацію сучасних волоконно-оптичних систем зв'язку. Курс охоплює основи оптичної передачі інформації, типи та характеристики волокон, технології виготовлення оптичних кабелів, а також методи забезпечення високошвидкісного та надійного зв'язку через оптичні лінії. Студенти вивчать принципи побудови волоконно-оптичних мереж і їх застосування в різних сферах, зокрема в телекомунікаціях і IT-інфраструктурі.

Завдання дисципліни: 
1.    Опанування основ роботи волоконно-оптичних систем зв’язку:
Розуміння принципів передачі сигналів через оптичне волокно, структурних елементів систем та їх характеристик.
2.    Засвоєння методів розрахунку параметрів волоконно-оптичних ліній:
Вивчення основних параметрів, таких як загасання, дисперсія, та способів їх розрахунку для забезпечення ефективності роботи систем зв’язку.
3.    Дослідження сучасних технологій у волоконно-оптичних системах зв’язку:
Ознайомлення з новітніми технологіями та тенденціями, такими як WDM (мультиплексування з поділом за довжиною хвилі), технології передачі даних на великих відстанях та нові матеріали для оптичного волокна.

Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. Визначення волоконної системи передавання інформації, як радіотехнічної системи;
Лекція 2. Параметри оптичних модулів та кабелів оптичного зв’язку;
Лекція 3. Особливості застосування волоконних кабелів;
Лекція 4. Властивості каналів зв’язку та оптичної середи передавання;
Лекція 5. Основні параметри оптичних волокон: числова апертура; модове розповсюдження в оптичному волокні; смуга пропускання; різновиди дисперсії;
Лекція 6. Особливості побудови систем передавання інформації різного призначення;
Лекція 7. Конструктивні особливості оптичного кабелю: оптичне розтягування кабелю; оптичний футляр; гідрофобний заповнювач; бороновані кабелі та силовий елемент. Прокладання оптичного кабелю;
Лекція 8. Причини втрат оптичної потужності, загасання оптичних кабелів зв’язку. З’єднання оптичних волокон (механічне, зварюванням);
Лекція 9. Види модуляції,  кодування оптичної потужності. Ефективність систем передавання;
Лекція 10. Основні компоненти волоконних систем передавання інформації: побудова приймального та передавального пристроїв, підсилювачів оптичної потужності, різних атенюаторів, медіа конвекторів тощо;
Лекція 11. Побудова оптично системи передавання інформації з WDM модуляцією;
Лекція 12. Оптичні вимірювання та оцінка метрологічних характеристик волоконно-оптичних систем передавання інформації;
Лекція 13. Застосування волоконо-оптичних систем як: цифрової системи зв’язку; спеціалізованої системи зв’язку; глобальної системи зв’язку; багатоканальної телефонної системи зв’язку;
Лекція 14. Методи розрахунку волоконно-оптичних систем зв’язку (передавальні пристрої, канали зв’язку, модуляція, зближення з ЛЕП);
Лекція 15. Методи розрахунку волоконно-оптичних систем зв’язку (приймальні пристрої, демодуляція, кодування тощо);
Лекція 16. Волоконно-оптична система, як охоронна, та інші корисні застосування;

Практичні заняття
Практичне заняття №1. Дослідження конструкції оптичних кабелів.
Мета заняття: Дослідження конструкції оптичних кабелів з метою ознайомлення зі складом, будовою та характеристиками різних типів кабелів, що використовуються у волоконно-оптичних системах зв’язку.
Практичне заняття №2. Дослідження конструкції оптичних кабелів.
Мета заняття: Дослідження конструкції оптичних кабелів з метою вивчення їх внутрішньої будови, типів оптичного волокна, матеріалів оболонки, а також особливостей конструкцій для різних умов експлуатації.
Практичне заняття №3. Властивості каналів зв’язку та оптичної середи передавання.
Мета заняття: Вивчення властивостей каналів зв’язку та оптичного середовища передавання для розуміння впливу фізичних параметрів середовища на якість та ефективність передачі інформації у волоконно-оптичних системах.
Практичне заняття №4. Визначення геометричних розмірів оптичних волокон.
Мета заняття: Визначення геометричних розмірів оптичних волокон з метою оцінки їх параметрів, таких як діаметр серцевини, оболонки та числової апертури, що впливають на характеристики передачі сигналів у волоконно-оптичних системах
Практичне заняття №5. Вимірювання втрат оптичного випромінювання у волокні та втрат, що вносяться пасивними елементами ВОСП.
Мета заняття: Вимірювання втрат оптичного випромінювання у волокні та втрат, що вносяться пасивними елементами волоконно-оптичних систем передачі (ВОСП), для аналізу їх впливу на якість передачі сигналів та розробки способів мінімізації втрат.
Практичне заняття №6. Вимірювання втрат оптичного випромінювання у волокні та втрат, що вносяться.
Мета заняття: Вимірювання втрат оптичного випромінювання у волокні та втрат, що вносяться пасивними елементами, з метою оцінки їх впливу на ефективність роботи волоконно-оптичних систем передачі та пошуку способів їх зменшення.
Практичне заняття №7. Дослідження характеристик приймальних пристроїв ВОСП.
Мета заняття: Дослідження характеристик приймальних пристроїв волоконно-оптичних систем передачі (ВОСП) з метою аналізу їх чутливості, динамічного діапазону, спектральної вибірковості та інших параметрів, що впливають на якість прийому сигналів.
Практичне заняття №8. Дослідження характеристик приймальних пристроїв ВОСП.
Мета заняття: Дослідження характеристик приймальних пристроїв волоконно-оптичних систем передачі (ВОСП) з метою вивчення параметрів, таких як чутливість, коефіцієнт посилення, відношення сигнал/шум та спектральна характеристика, що визначають ефективність прийому оптичних сигналів.
Практичне заняття №9. Дослідження погонних втрат оптичного кабелю за допомогою оптичного.
Мета заняття: Дослідження погонних втрат оптичного кабелю за допомогою оптичного рефлектометра або інших вимірювальних приладів з метою оцінки загасання сигналу в кабелі та визначення факторів, що впливають на ефективність передачі в оптичних лініях зв’язку.
Практичне заняття №10. Дослідження погонних втрат оптичного кабелю за допомогою оптичного рефлектометру REF.
Мета заняття: Дослідження погонних втрат оптичного кабелю за допомогою оптичного рефлектометра (REF) з метою вимірювання загасання сигналу на одиницю довжини кабелю та визначення впливу різних факторів на ефективність передачі сигналу через оптичне волокно.
Практичне заняття №11. Розрахунок параметрів волоконної системи зв’язку за методикою.
Мета заняття: Розрахунок параметрів волоконної системи зв’язку за методикою, що включає визначення основних характеристик системи, таких як загасання, дисперсія, потужність сигналу та інші фактори, що впливають на ефективність передачі даних через оптичне волокно.

 Індивідуальна робота
Самостійна робота складає 36 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 16 годин;
2) підготовка до практичних занять – 11 годин;
3) підготовка до заліку – 9 годин;

6 Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
*
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та практичних занять, модульної контрольної роботи.
Підсумковий модульний контроль виконуються у формі письмової роботи з використанням контрольних запитань.  Максимальна оцінка за її бездоганне виконання становить 30 балів. Кількість контрольних запитань – 3, кожна правильна відповідь оцінюється в 10 балів. 
Підсумковий модуль оцінюється у максимально можливі 100 балів.

Підсумковий модуль.
практичні завдання 1 – 10 оцінка за виконання – 50 балів (по 5 балів за кожну правильно виконану роботу);  11 оцінка 20 балів за правильно виконаний розрахунок. Загальна оцінка за 1 - 11 складає 70 балів.
Модульна контрольна робота МК. – 30 балів (12 тиждень). Перескладання не передбачено.
Розрахунково-графічна робота. РГР перша та друга частини. Оцінка 10 балів (по 5 балів за успішно виконану частину відповідно). 

Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Умови допуску до підсумкового контролю
До залку допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни за перший модуль та всі види навчальних елементів навчальної дисципліни накопичувальної частини за підсумковий модуль на не менш, ніж на 60 балів.
Складання/перескладання екзамену організується за встановленим деканатом ІІБРТ  розкладом.

Політика освітнього процесу та умови допуску до підсумкового контролю

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Відсутність здобувача на контрольній роботі або на екзамені відповідає оцінці «0».

Під час Відсутність здобувача на контрольній роботі або на екзамені відповідає оцінці «0».
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняються.
Дозволено користуватися довідковою літературою під час модульних контрольних робіт.