Nombre: TECNOLOGÍAS Y APLICACIONES FOTÓNICAS
Código: 504104005
Carácter: Obligatoria
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 4º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
[CG3 ]. Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
[CG9 ]. Capacidad de trabajar en un grupo multidisciplinar y en un entorno multilingüe y de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas relacionadas con las telecomunicaciones y la electrónica.
[ST1 ]. Capacidad para construir, explotar y gestionar las redes, servicios, procesos y aplicaciones de telecomunicaciones, entendidas éstas como sistemas de captación, transporte, representación, procesado, almacenamiento, gestión y presentación de información multimedia, desde el punto de vista de los sistemas de transmisión.
[ST3 ]. Capacidad de análisis de componentes y sus especificaciones para sistemas de comunicaciones guiadas y no guiadas.
[ST5 ]. Capacidad para la selección de antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias.
[TR1 ]. Comunicarse oralmente y por escrito de manera eficaz
[TR2 ]. Trabajar en equipo
Al finalizar el programa formativo, el estudiante debe ser capaz de:
Conocer los conceptos básicos relacionados con los sistemas de comunicaciones ópticas: evolución histórica y tendencias futuras, arquitecturas de red, proceso de detección y parámetros de enlace.
Desarrollar la capacidad de resolver problemas relacionados con el diseño, la viabilidad y calidad de sistema fotónico. Interpretar los resultados que se deriven de dicha resolución y aplicar las correcciones apropiadas cuando sea necesario.
Analizar y comprender los distintos sistemas de implementación de redes ópticas, con sus ventajas, inconvenientes y aplicaciones.
Conocer las características de los sistemas WDM actuales, componentes ópticos simples y avanzados.
Comprender los efectos no lineales en fibras ópticas.
Conocer la principal instrumentación y técnicas de medida de los parámetros de las comunicaciones ópticas.
Analizar las características de emisión del láser multimodo en sus diferentes modos de operación.
Conocer técnicas de fabricación, tipos de cables ópticos, conectores y empalmes.
Comprender el funcionamiento de diferentes herramientas informáticas encaminadas al análisis de diversos aspectos de un enlace de comunicaciones ópticas y sus componentes.
Obtener conclusiones apropiadas sobre los resultados obtenidos a través de herramientas informáticas, identificando parámetros significativos y su influencia en la calidad y capacidad de un enlace basado en fibra óptica.
Aspectos prácticos relativos al despliegue de un sistema de<br>comunicaciones ópticas. Aplicaciones de las comunicaciones ópticas.<br>Técnicas de medida e instrumentación de comunicaciones ópticas.<br>Fabricación, cableado y unión de fibras ópticas.<br><br><br><br>
Aspectos generales de las redes ópticas
Introducción, evolución y características de los sistemas de comunicaciones ópticas.
Topologías de red.
Proceso de detección y ruido.
Principales parámetros de un sistema de comunicaciones ópticas.
Sistemas de comunicaciones ópticas
Sistemas coherentes.
Sistemas ópticos con multiplexación temporal y multiportadora: OTDM y SCM
Comunicaciones ópticas usando solitones
Componentes avanzados para comunicaciones ópticas
Amplificadores de fibra dopada
Amplificadores ópticos de semiconductor
Amplificadores Raman
Conmutación óptica
Sistemas WDM
Características de un sistema WDM
Componentes simples para redes ópticas.
Dispersión y efectos no lineales en fibras ópticas.
Análisis de las características de emisión del láser multimodo
Ecuaciones de emisión del láser multimodo
Análisis del láser en onda continúa
Análisis de láser en régimen transitorio
Instrumentación y medidas de comunicaciones ópticas
Técnicas de medida.
Instrumentación de comunicaciones ópticas.
Reflectómetro óptico en el dominio temporal, OTDR.
Fabricación, cableado y uniones de fibra óptica
Cables de fibra óptica.
Uniones de fibra óptica: conectores y empalmes
Introducción al software Optsim de diseño de sistemas de comunicaciones ópticas
Diseño de un sistema OC192 Diseño de un enlace CaTV y un sistema WDM
Análisis de componentes ópticos
OADM Amplificador no lineal
Análisis de efectos no lineales en fibras ópticas
SPM, XPM, FWM y Scattering Raman
Análisis de las características de emisión de un láser multimodo usando Matlab
Ecuaciones de emisión del láser multimodo Análisis del láser en onda continúa Análisis de láser en régimen transitorio
Transmisión de Señales por Fibra Óptica con el Equipamiento de Laboratorio
Uso de equipos docentes de comunicaciones ópticas. Se realizará en una transmisión analógica, comprobando distintos parámetros. Se observará también, visualmente, la emisión óptica. Finalmente, se procederá a la audición de la señal moduladora.
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña ¿guías técnicas¿, y en el que encontrarás instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás en el apartado actúa sobre una emergencia, recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
General aspects of optical networks
Network topologies
Design parameters
Detection procedure and noise
Main parameters of an optical communication system
Optical communications systems
Coherent systems.
Optical time domain multiplexing, OTDM and SCM.
Optical communications using solitons
Advanced components for optical communications: optical amplifiers and switchers
Doped fiber amplifiers.
Semiconductor optical amplifiers.
Raman Amplifiers.
Optical switching.
WDM systems
Characteristics of a WDM system
Simple components for optical networks.
Dispersion and non-linear effects
Optical communication measurements and instrumentation
Measurement techniques.
Instrumentation of optical communications
Optical Time Domain Reflectometer (OTDR)
Optical fiber manufacturing, cabling and junctions
Optical fiber manufacturing
Optical fiber junctions, connectors and splices
Laboratory work program
Lab work 1: Introduction to the software Optsim: design of an OC192 system.
Lab work 2: Design of a CaTV link and WDM systems using Optsim
Lab work 3: Analysis of non-linear effects in optical fibers
Lab work 4: Analysis of optical components: OADM and a non-linear amplifier.
Lab work 5: Analysis of the emission characteristics of multimode lasers using Matlab (4 sessions)
Lab work 6: Fiber optic signal transmission using laboratory equipment
Estudio personal o en grupo de alumnos
Estudio personal, individual o en grupos de los contenidos vistos en clase
75
0
Preparación de trabajos y ejercicios (incluye tiempo para consulta bibliográfica y documentación)
Realización de memoria de trabajo de prácticas, preparación de actividades de trabajo colaborativo y ejercicios propuestos
45
0
Clase de teoría
Clase magistral interactiva en aula
21
100
Clase orientada a la resolución de problemas y caso de estudio
Clase orientada a la resolución de problemas, en aula. Plantear y resolución de problemas y cuestiones similares a las pruebas de evaluación
9
100
Clase práctica en laboratorio
Sesiones de laboratorio, usando software o hardware de comunicaciones ópticas
15
100
Presentación de trabajos ante el profesor
Presentación de trabajos/problemas en clase, puede ser en grupos pequeños o a toda la clase
9
100
Realización de pruebas de evaluación (tiempo de duración de los exámenes y otras pruebas de evaluación en el aula)
Realización de exámenes parciales/globales y entregables en el aula que forman parte de la evaluación final
6
100
Trabajo Final
Entrega de memoria sobre el Análisis de las características de emisión del láser multimodo.
15 %
Exámenes escritos y/u orales (evaluación de contenidos teóricos, aplicados y/o prácticas de laboratorio)
Dos actividades de evaluación tipo examen a lo largo del cuatrimestre, cada una con un peso del 30%
60 %
Entregables de ejercicios y/o prácticas
Realización/exposición de ejercicios propuestos durante las clases de teoría: 10%
Cuestionario de prácticas de laboratorio: 15%
25 %
El sistema de evaluación continua consta como principal actividad de dos exámenes (dos actividades examen), con una ponderación total del 60%. Cada examen podrá constar de cuestiones tipo test, cuestiones cortas y/o problemas relacionados con el contenido del curso. Se requiere una puntuación mínima de 4 sobre 10 en cada uno de los exámenes para promediar con el resto de actividades de evaluación.
Examen de teoría de los bloques 1, 2 y 3, con un peso del 30% de la nota global de la asignatura. Se realizará en el periodo de exámenes parciales y en los periodos de examen de las convocatorias ordinaria y extraordinaria.
Examen de teoría de los bloques 4, 5, 6 y 7, con un peso del 30% de la nota global de la asignatura. Se realizará en el periodo de exámenes de las convocatorias ordinaria y extraordinaria.
La entrega del trabajo (realizado preferiblemente en parejas) propuesto por el profesor tendrá una ponderación del 15% en la calificación global. La fecha de entrega se indicará en Aula Virtual.
Los informes de las prácticas de duración una sesión de laboratorio, se entregarán al final de la misma sesión. Tienen un peso del 15% de la calificación global.
El sistema de evaluación continua se completa con ejercicios que se plantearán, realizarán y entregarán durante las clases en aula. Se formarán grupos pequeños (2-3 personas) y se contará con la ayuda del profesor. Esta actividad representa el 10% de la calificación global.
La puntuación de los entregables de ejercicios, trabajos e informes de prácticas hará media con las actividades tipo examen a partir de una nota de 4 en cada uno de los exámenes. Por tanto, es necesario obtener una puntuación mínima de 4 sobre 10 en cada actividad tipo examen para superar la asignatura.
Con respecto al sistema de evaluación final de las convocatorias ordinaria y extraordinaria, se implementará un actividad examen compuesta de cuestiones tipo test, cuestiones cortas y/o problemas relacionados con el contenido del curso, repartidas proporcionalmente según la ponderación de cada una de las actividades de la evaluación continua. Se requiere una puntuación mínima de 4 sobre 10 para promediar con el resto de actividades de evaluación. En el caso de las actividades Entrega de trabajo, Informe de prácticas de laboratorio y Entregables de ejercicios se conservará la calificación del sistema de evaluación continua durante todo el curso académico.
En cualquier caso, para superar la asignatura el estudiante debe haber obtenido una calificación final igual o superior a 5 (sobre 10), calculada a partir de las calificaciones obtenidas en cada actividad de evaluación con la ponderación indicada. El profesor podrá premiar o penalizar puntos en la nota final en base a la participación, actitud o comportamiento del alumno en clase y/o durante las sesiones de prácticas. A lo largo de la asignatura los alumnos voluntariamente podrán resolver los ejercicios que se van proponiendo en clase, y podrán mejorar la nota final de la asignatura.
Además del contenido técnico, la correcta redacción también será tenida en cuenta en todas las actividades de evaluación. Las faltas de ortografía y la gramática incorrecta podrán restar puntuación.
Finalmente, si un estudiante que ha superado una actividad de evaluación en el sistema de evaluación continua, desea presentarse a esa misma actividad en el sistema de evaluación ordinaria o extraordinario, se entenderá que renuncia a la calificación obtenida anteriormente.
Autor: Capmany, José
Título: Dispositivos de comunicaciones ópticas
Editorial: Síntesis
Fecha Publicación: 1999
ISBN: 847738634
Autor: Martín Pereda, José Antonio
Título: Sistemas y redes ópticas de comunicaciones
Editorial: Prentice Hall
Fecha Publicación: 2004
ISBN:
Autor: Keiser, Gerd
Título: Optical fiber communications
Editorial: McGraw-Hill,
Fecha Publicación: 2010
ISBN: 9780073380711
Autor: Agrawal, G. P.
Título: Fiber-optic communication systems with cd
Editorial: Wiley,
Fecha Publicación: 2010
ISBN: 9780470918517
Autor: Senior, John M.
Título: Optical fiber communications: principles and practice
Editorial: Prentice Hall
Fecha Publicación: 1992
ISBN: 0136354262
Autor: Capmany, José
Título: Fundamentos de comunicaciones ópticas
Editorial: Síntesis
Fecha Publicación: 2001
ISBN: 8477385998
Autor: Agrawal, G. P.
Título: Fiber-optic communication systems
Editorial: John Wiley & Sons
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 0471215716
Aula virtual: aulavirtual.upct.es:
Material utilizado en clase y memorias de las sesiones prácticas