Pontificia Universidad Católica Argentina Santa María de los Buenos Aires

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1 PROGRAMA DE COMUNICACIONES ÓPTICAS 534 PLAN DE ESTUDIOS AÑO 2010 Carrera: Ingeniería Electrónica Ubicación en el Plan de Estudios: 5 Año Cuatrimestral Carga Horaria: 6 horas/ semana Objetivos de la materia: a) Alcanzar un conocimiento comprehensivo de los fenómenos físicos fundamentales que hacen posible las comunicaciones ópticas. b) Conocer el funcionamiento detallado de los distintos dispositivos componentes de un enlace óptico de mediana y alta densidad. c) Desarrollar las técnicas de cálculo de enlace óptico. d) Obtener el conocimiento teórico-práctico necesario para la evaluación de redes ópticas de alta densidad de última tecnología, con la finalidad de preparar al estudiante para los cálculos de ingeniería en diseño y verificación de planta externa existente. e) Obtener el conocimiento necesario en mediciones ópticas. Tipo y características técnicas del instrumental empleado. Contenidos de la materia: Unidad 1: Fibras Ópticas - Principios Físicos de las Fibras Ópticas o Espectro electromagnético. o Reflexión y Refraccion. o Indice de refracción. o Apertura numérica o Transmisión multimodo y monomodo. - Características y Evolución de las Fibras Ópticas o Características de atenuación. o Fibras multimodo o Indice gradual y escalón o Dispersión modal (intermodal) o Dispersión del material (intramodal)

2 o Dispersión por la guía de onda o Dispersión cromática o Dispersión estándar y desplazada o Tipos de fibras Normas ITU-T G.651 / G.652 / G.653 / G Características de las Fibras Ópticas Monomodo o Longitud de onda de corte o Diámetro del campo modal o Características geométricas normas ITU-T G.652 / G.653 / G.655. o Atenuación espectral o Dispersión cromática. o Dispersión por modo de polarización. (PMD) Unidad 2: Conectores Ópticos o Tipos de Conectores Ópticos o Pérdida de inserción o Pérdida de retorno o Conectores tipo PC y APC o Atenuadores ópticos Unidad 3: Cálculo de Enlaces Ópticos de baja densidad o Cálculo de enlaces para fibra multimodo o Cálculo de enlace para fibras monomodo Unidad 4: Mediciones en Fibras Opticas o OTDR Reflectómetro óptico en el dominio del tiempo. o Medición de Atenuación espectral o Medición de dispersión total. o Medición de longitud de onda de corte. o Medición de diámetro de campo modal. Unidad 5: Introducción al Láser - Amplificador de Fibra Dopada con Erbio o La radiación del cuerpo negro y la ley de radiación de Planck. o El modelo de Bohr

3 o La distribución de Boltzmann. o Radiación espontánea o Radiación Estimulada Demostración de Einstein o Aspectos fundamentales del láser. o Esquemas de bombeo. o El amplificador de fibra dopada con Erbio. Unidad 6: Tecnología WDM o Compnentes espectrales de la luz o Redes de difracción. o Componentes de la tecnología WDM. Traspondedores de entrada Multiplexores y demultiplexores Amplificador óptico Traspondedores de salida Terminales y repetidores Add / Drop óptico Terminal anillo Unidad 7: Sistemas DWDM OLS1.6T Verificación de redes ópticas Reglas de ingeniería. o Reglas de atenuación o Reglas de dispersión o Reglas para la dispersión por modo de polarización Distribución de Maxwell. o Cálculo de un tramo con varios spans. o Tabla de cálculo y compensaciones. Trabajos Prácticos de problemas y Experiencias de Laboratorio y Diseños Experiencia N 1 Fabricación de Fibra Óptica - Película de Alcatel-Telecom Consiste en participar de la proyección de una película documental de Alcatel-Telecom en la que se explican los procesos de fabricación de la Fibra Óptica. Los Alumnos deben responder en un informe, una serie de preguntas acerca de los procedimientos de fabricación explicados en la proyección.

4 Experiencia N 2 Instalación Submarina de Fibra Óptica - Película de Alcatel Consiste en participar de la proyección de una película documental de Alcatel en la que se explica el método de instalación de los cables submarinos de Fibra Óptica. Los Alumnos deben responder en un informe, una serie de preguntas acerca de la metodología de instalación, características especiales de la embarcación, método sellado y de almacenamiento del cable, además de características de los repetidores y distancias a la que se instalan. Éstas informaciones se desarrollan completamente en la clase en que se proyecta la documental. También se contestan preguntas. Experiencia N 3 Verificación de red Óptica para la Instalación de un sistema DWDM 1.6Tb/s a escala nacional. Consiste en ejecutar los cálculos para un enlace DWDM realizado con un sistema OLS 1.6T de Lucent Technologies. Para ello se recurre a tres diferentes herramientas de cálculo, planillas Excel, previamente diseñadas siguiendo una serie de reglas de ingeniería del sistema. El diseño de las tres planillas permite estudiar y entender la lógica de las reglas de ingeniería. De esta manera se verificará la viabilidad del enlace de alta densidad. TP N 1 Guía de Problemas N 1 Principios físicos de las Fibras Ópticas. Evolución y tipos de Fibras Ópticas. TP N 2 Guía de Problemas N 2 Cálculo de Enlaces - Balance de Potencia. Evaluación de la Dispersión Cromática y Modal en los cálculos. Recomendaciones ITU-T - su utilización en el dimensionamiento del enlace. Códigos de Banda Base para la transmisión óptica - Su efecto en el ancho de banda. Bibliografía General: Resnick Halliday, Física Parte II, 4ta Edición CECSA 1998 José A. Martín Pereda, Sistemas y Redes Ópticas de Comunicaciones, Prentice Hall 2004

5 Baltasar Rubio Martínez, Introducción a la Ingeniería de la Fibra Óptica, Edición Ra-Ma, Addison-Wesley Iberoamericana Hildberto Jardón Aguilar- Roberto Linares y Miranda, Sistemas de Comunicaciones por Fibras Ópticas, Alfaomega Alonso-Finn, FISICA VOL.3 FUNDAMENTOS CUANTICOS Y ESTADISTICOS, Pearson Eduardo J. Quel Carlos A. Rosito, Introducción al Láser Física-Tecnología, Lugar Editorial PADTEC, METROPAD DWDM PLATFORM TECHNICAL MANUAL version 3.0, Padtec Optical Components and Systems, April Metodología de Enseñanza y Evaluación: El proceso de Enseñanza Aprendizaje se desarrollará a través de los siguientes métodos: - Clases teórico-prácticas en las que se fomentará la participación activa de los alumnos. - Resolución de problemas de aplicación, en forma individual y grupal. - Análisis y discusión de Casos, con trabajo grupal. - Presentación y discusión de Artículos Técnicos extraídos de publicaciones especializadas, con trabajo grupal. - Desarrollo de un Proyecto sobre un caso real, con trabajo grupal. - Proyección de videos. - Visitas a Plantas industriales. La metodología de Evaluación para aprobar la condición de Cursada de la materia y estar habilitado para rendir Examen Final consistirá en 2 Exámenes Parciales en las fechas convenidas. Es requisito aprobar ambos Parciales. Para rendir los Parciales, los alumnos deberán haber cumplido con las entregas de Trabajos Prácticos, las Presentaciones y las Visitas que se hayan fijado oportunamente. La evaluación de todas las actividades enunciadas precedentemente se ponderará con el resultado del Parcial correspondiente.