ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2017/2018 / Wydział Elektryczny / Elektronika i telekomunikacja (S1) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)

Sylabus przedmiotu Optoelektronika:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Elektronika i telekomunikacja
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Optoelektronika
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Telekomunikacji i Fotoniki
Nauczyciel odpowiedzialny	Andrzej Ziółkowski <Andrzej.Ziolkowski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Andrzej Niesterowicz <Andrzej.Niesterowicz@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	5,0	ECTS (formy)	5,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	4	30	2,0	0,62	egzamin
laboratoria	L	4	30	3,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Znajomość matematyki z zakresu obejmującego podstawy rachunku różniczkowego oraz funkcje zespolone.
W-2	Znajomość fizyki z zakresu obejmującego podstawy elektromagnetyzmu, optykę i elementy fizyki ciała stałego.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Zapoznanie studentów z budową oraz zasadą działania elementów oraz wybranych urządzeń optoelektronicznych.
C-2	Zapoznanie studentów z metodami pomiaru podstawowych wielkości charakteryzujących elementy i wybrane układy optoelektroniczne oraz z podstawowymi metodami obliczeniowymi niezbędnymi do analizy wyników eksperymentu z zakresu optoelektroniki.
C-3	Wyrobienie umiejętności przeprowadzenia procesu charakteryzacji i procesu testowania wybranych elementów i prostych urządzeń optoelektronicznych.
C-4	Wyrobienie potrzeby ciagłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Organizacja pracy i zasady bezpieczeństwa pracy w laboratorium optoelektroniki.	2
T-L-2	Pomiar współczynnika wzmocnienia rury wyładowczej lasera He-Ne.	2
T-L-3	Budowa i justowanie głowicy lasera He-Ne.	2
T-L-4	Badanie rozkładu gęstości mocy optycznej w przekroju poprzecznym wiązki laserowej.	2
T-L-5	Analiza widma promieniowania laserowego.	2
T-L-6	Badanie laserów półprzewodnikowych.	2
T-L-7	Badanie statycznych właściwości transoptora.	2
T-L-8	Badanie dynamicznych właściwości transoptora.	2
T-L-9	Badanie stanu polaryzacji światła.	2
T-L-10	Badanie fotodetektorów.	2
T-L-11	Badanie rozkładu widma wybranych źródeł światła za pomocą monochromatora.	2
T-L-12	Układ polaryzacji diody laserowej.	2
T-L-13	Optoelektroniczne przetworniki wiązki laserowej.	2
T-L-14	Rozliczenie sprawozdań i kolokwium zaliczające.	4
		30
wykłady
T-W-1	Podstawy fizyki laserów (absorpcja i emisja światła,szerokość widmowa linii, procesy pompowania, wzmocnienie i wzmacniacze światła, rezonatory optyczne).	4
T-W-2	Właściwości światła laserowego (rozbieżność wiązki, monochromatyczność, gęstość mocy, spójność).	2
T-W-3	Budowa i zasada działania wybranych typów laserów (lasery gazowe, lasery półprzewodnikowe, lasery na ciele stałym i inne).	6
T-W-4	Generacja impulsów laserowych.	3
T-W-5	Elementy optyki nieliniowej i wybrane nieliniowe urządzenia optoelektroniczne.	3
T-W-6	Modulacja i modulatory światła.	3
T-W-7	Detekcja światła (podstawowe parametry detektorów, detektory termiczne i fotonowe).	4
T-W-8	Wybrane zastosowania optoelektroniki (np. w medycynie, przemysle itp.).	2
T-W-9	Komputerowe wspomaganie projektowania urządzeń optoelektronicznych.	2
T-W-10	Trendy rozwojowe optoelektroniki.	1
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.	30
A-L-2	Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych.	24
A-L-3	Przygotowanie sprawozdania z wykonanych ćwiczeń.	20
A-L-4	Uczestnictwo w konsultacjach do ćw. laboratoryjnych.	6
A-L-5	Przygotowanie do kolokwiów zaliczających.	10
		90
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Przygotowanie do egzaminu.	15
A-W-3	Udział w konsultacjach.	5
A-W-4	Studiowanie literatury.	10
		60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków multimedialnych.
M-2	Ćwiczenia laboratoryjne.
M-3	Dyskusja dydaktyczna.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
S-2	Ocena podsumowująca: Kolokwia zaliczające na ćwiczeniach laboratoryjnych.
S-3	Ocena formująca: Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.
S-4	Ocena formująca: Aktywnosć na ćwiczeniach laboratoryjnych.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_1A_C12_W01 Student posiada wiedzę z zakresu budowy i zasady działania elementów i wybranych urządzeń optoelektronicznych.	ET_1A_W13, ET_1A_W15, ET_1A_W17	—	—	C-1, C-2	T-W-2, T-W-1, T-W-4, T-W-7, T-W-9, T-W-10, T-W-5, T-W-6, T-W-8, T-W-3	M-1, M-2, M-3	S-1, S-2, S-3, S-4

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_1A_C12_U01 Student posiada umiejętność wyboru i stosowania właściwych metod służących do przeprowadzenia procesu charakteryzacji wybranych elementów i urządzeń optoelektronicznych.	ET_1A_U03, ET_1A_U11, ET_1A_U12, ET_1A_U24	—	—	C-3	T-L-10, T-L-12, T-L-9, T-L-1, T-L-6, T-L-5, T-L-4, T-L-3, T-L-2, T-L-13, T-L-11, T-L-7, T-L-8, T-L-14	M-1, M-2, M-3	S-2, S-3, S-4

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_1A_C12_K01 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji zawodowych.	ET_1A_K01	—	—	C-4	T-W-10, T-W-8	M-3	S-3, S-4

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_C12_W01 Student posiada wiedzę z zakresu budowy i zasady działania elementów i wybranych urządzeń optoelektronicznych.	2,0
	3,0	Student posiada wiedzę z zakresu budowy i zasady działania elementów i wybranych urządzeń optoelektronicznych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_C12_U01 Student posiada umiejętność wyboru i stosowania właściwych metod służących do przeprowadzenia procesu charakteryzacji wybranych elementów i urządzeń optoelektronicznych.	2,0
	3,0	Student posiada umiejętność wyboru i stosowania właściwych metod służących do przeprowadzenia procesu charakteryzacji wybranych elementów i urządzeń optoelektronicznych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_C12_K01 Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji zawodowych.	2,0
	3,0	Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji zawodowych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Bernard Ziętek, Optoelektronika, Wydawnictwo naukowe UMK, Toruń, 2005, 2
Bernard Ziętek, Lasery, Wydawnictwo Naukowe UMK, Toruń, 2009, 2
Kathryn Booth, Steven Hill, Optoelektronika wiedzieć więcej, WKiŁ, Warszawa, 2001
Bielecki Zbigniew, Rogalski Antoni, Detekcja sygnałów optycznych, WNT, Warszawa, 2004

Literatura dodatkowa

Romuald Jóźwicki, Technika Laserowa i jej zastosowania, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2009, 1
Adam Kujawski, Paweł Szczepański, Lasery - Podstawy Fizyczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1999, 1
Jan Petykiewicz, Wybrane zagadnienia optyki nieliniowej: podstawy fizyczne i zastosowania, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1991
Franciszek Kaczmarek, Wstęp do fizyki laserów, PWN, Warszawa, 1986

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Organizacja pracy i zasady bezpieczeństwa pracy w laboratorium optoelektroniki.	2
T-L-2	Pomiar współczynnika wzmocnienia rury wyładowczej lasera He-Ne.	2
T-L-3	Budowa i justowanie głowicy lasera He-Ne.	2
T-L-4	Badanie rozkładu gęstości mocy optycznej w przekroju poprzecznym wiązki laserowej.	2
T-L-5	Analiza widma promieniowania laserowego.	2
T-L-6	Badanie laserów półprzewodnikowych.	2
T-L-7	Badanie statycznych właściwości transoptora.	2
T-L-8	Badanie dynamicznych właściwości transoptora.	2
T-L-9	Badanie stanu polaryzacji światła.	2
T-L-10	Badanie fotodetektorów.	2
T-L-11	Badanie rozkładu widma wybranych źródeł światła za pomocą monochromatora.	2
T-L-12	Układ polaryzacji diody laserowej.	2
T-L-13	Optoelektroniczne przetworniki wiązki laserowej.	2
T-L-14	Rozliczenie sprawozdań i kolokwium zaliczające.	4
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Podstawy fizyki laserów (absorpcja i emisja światła,szerokość widmowa linii, procesy pompowania, wzmocnienie i wzmacniacze światła, rezonatory optyczne).	4
T-W-2	Właściwości światła laserowego (rozbieżność wiązki, monochromatyczność, gęstość mocy, spójność).	2
T-W-3	Budowa i zasada działania wybranych typów laserów (lasery gazowe, lasery półprzewodnikowe, lasery na ciele stałym i inne).	6
T-W-4	Generacja impulsów laserowych.	3
T-W-5	Elementy optyki nieliniowej i wybrane nieliniowe urządzenia optoelektroniczne.	3
T-W-6	Modulacja i modulatory światła.	3
T-W-7	Detekcja światła (podstawowe parametry detektorów, detektory termiczne i fotonowe).	4
T-W-8	Wybrane zastosowania optoelektroniki (np. w medycynie, przemysle itp.).	2
T-W-9	Komputerowe wspomaganie projektowania urządzeń optoelektronicznych.	2
T-W-10	Trendy rozwojowe optoelektroniki.	1
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych.	30
A-L-2	Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych.	24
A-L-3	Przygotowanie sprawozdania z wykonanych ćwiczeń.	20
A-L-4	Uczestnictwo w konsultacjach do ćw. laboratoryjnych.	6
A-L-5	Przygotowanie do kolokwiów zaliczających.	10
		90

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach.	30
A-W-2	Przygotowanie do egzaminu.	15
A-W-3	Udział w konsultacjach.	5
A-W-4	Studiowanie literatury.	10
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_C12_W01	Student posiada wiedzę z zakresu budowy i zasady działania elementów i wybranych urządzeń optoelektronicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_W13	Ma uporządkowaną i podbudowaną teoretycznie wiedzę w zakresie działania elementów elektronicznych (w tym elementów optoelektronicznych, elementów mocy, przetworników i czujników), analogowych i cyfrowych układów elektronicznych oraz prostych systemów elektronicznych.
	ET_1A_W15	Ma podstawową wiedzę w zakresie metrologii, zna i rozumie metody pomiaru podstawowych wielkości charakteryzujących elementy i układy elektroniczne oraz światłowodowe, zna metody obliczeniowe i narzędzia informatyczne niezbędne do analizy wyników eksperymentu.
	ET_1A_W17	Zna i rozumie standardowe elektroniczne rozwiązania układowe stosowane w urządzeniach pomiarowych, technice radiowo-telewizyjnej, elektronicznym i optoelektronicznym sprzęcie powszechnego użytku.
Cel przedmiotu	C-1	Zapoznanie studentów z budową oraz zasadą działania elementów oraz wybranych urządzeń optoelektronicznych.
Cel przedmiotu	C-2	Zapoznanie studentów z metodami pomiaru podstawowych wielkości charakteryzujących elementy i wybrane układy optoelektroniczne oraz z podstawowymi metodami obliczeniowymi niezbędnymi do analizy wyników eksperymentu z zakresu optoelektroniki.
Treści programowe	T-W-2	Właściwości światła laserowego (rozbieżność wiązki, monochromatyczność, gęstość mocy, spójność).
	T-W-1	Podstawy fizyki laserów (absorpcja i emisja światła,szerokość widmowa linii, procesy pompowania, wzmocnienie i wzmacniacze światła, rezonatory optyczne).
	T-W-4	Generacja impulsów laserowych.
	T-W-7	Detekcja światła (podstawowe parametry detektorów, detektory termiczne i fotonowe).
	T-W-9	Komputerowe wspomaganie projektowania urządzeń optoelektronicznych.
	T-W-10	Trendy rozwojowe optoelektroniki.
	T-W-5	Elementy optyki nieliniowej i wybrane nieliniowe urządzenia optoelektroniczne.
	T-W-6	Modulacja i modulatory światła.
	T-W-8	Wybrane zastosowania optoelektroniki (np. w medycynie, przemysle itp.).
	T-W-3	Budowa i zasada działania wybranych typów laserów (lasery gazowe, lasery półprzewodnikowe, lasery na ciele stałym i inne).
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków multimedialnych.
	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne.
	M-3	Dyskusja dydaktyczna.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
	S-2	Ocena podsumowująca: Kolokwia zaliczające na ćwiczeniach laboratoryjnych.
	S-3	Ocena formująca: Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.
	S-4	Ocena formująca: Aktywnosć na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student posiada wiedzę z zakresu budowy i zasady działania elementów i wybranych urządzeń optoelektronicznych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_C12_U01	Student posiada umiejętność wyboru i stosowania właściwych metod służących do przeprowadzenia procesu charakteryzacji wybranych elementów i urządzeń optoelektronicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_U03	Potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i przygotować tekst zawierający omówienie wyników realizacji tego zadania oraz przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego.
	ET_1A_U11	Potrafi zaplanować i przeprowadzić symulacje oraz pomiary charakterystyk elektrycznych i optycznych, a także wyznaczać podstawowe parametry charakteryzujące elementy i układy elektroniczne oraz sieci telekomunikacyjne; potrafi przedstawić otrzymane wyniki w formie liczbowej i graficznej, dokonać ich interpretacji i wyciągnąć właściwe wnioski.
	ET_1A_U12	Potrafi zaplanować i przeprowadzić proces testowania elementów, analogowych i cyfrowych układów elektronicznych oraz diagnostykę prostych systemów elektronicznych i sieci telekomunikacyjnych, a także – w przypadku wykrycia błędów – wskazać sposób ich wyeliminowania.
	ET_1A_U24	Potrafi ocenić przydatność standardowych metod i narzędzi służących do rozwiązywania prostych zadań inżynierskich z zakresu elektroniki i telekomunikacji oraz wybierać i stosować właściwe metody i narzędzia.
Cel przedmiotu	C-3	Wyrobienie umiejętności przeprowadzenia procesu charakteryzacji i procesu testowania wybranych elementów i prostych urządzeń optoelektronicznych.
Treści programowe	T-L-10	Badanie fotodetektorów.
	T-L-12	Układ polaryzacji diody laserowej.
	T-L-9	Badanie stanu polaryzacji światła.
	T-L-1	Organizacja pracy i zasady bezpieczeństwa pracy w laboratorium optoelektroniki.
	T-L-6	Badanie laserów półprzewodnikowych.
	T-L-5	Analiza widma promieniowania laserowego.
	T-L-4	Badanie rozkładu gęstości mocy optycznej w przekroju poprzecznym wiązki laserowej.
	T-L-3	Budowa i justowanie głowicy lasera He-Ne.
	T-L-2	Pomiar współczynnika wzmocnienia rury wyładowczej lasera He-Ne.
	T-L-13	Optoelektroniczne przetworniki wiązki laserowej.
	T-L-11	Badanie rozkładu widma wybranych źródeł światła za pomocą monochromatora.
	T-L-7	Badanie statycznych właściwości transoptora.
	T-L-8	Badanie dynamicznych właściwości transoptora.
	T-L-14	Rozliczenie sprawozdań i kolokwium zaliczające.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny z użyciem środków multimedialnych.
	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne.
	M-3	Dyskusja dydaktyczna.
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Kolokwia zaliczające na ćwiczeniach laboratoryjnych.
	S-3	Ocena formująca: Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.
	S-4	Ocena formująca: Aktywnosć na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student posiada umiejętność wyboru i stosowania właściwych metod służących do przeprowadzenia procesu charakteryzacji wybranych elementów i urządzeń optoelektronicznych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_C12_K01	Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji zawodowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_K01	Rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się (studia drugiego i trzeciego stopnia, studia podyplomowe, kursy) – podnoszenia kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych.
Cel przedmiotu	C-4	Wyrobienie potrzeby ciagłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji.
Treści programowe	T-W-10	Trendy rozwojowe optoelektroniki.
Treści programowe	T-W-8	Wybrane zastosowania optoelektroniki (np. w medycynie, przemysle itp.).
Metody nauczania	M-3	Dyskusja dydaktyczna.
Sposób oceny	S-3	Ocena formująca: Sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych.
Sposób oceny	S-4	Ocena formująca: Aktywnosć na ćwiczeniach laboratoryjnych.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student rozumie potrzebę i zna możliwości ciągłego dokształcania się i podnoszenia kompetencji zawodowych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0