VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad de Desarrollo Educativo

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1 PROGRAMA DE ASIGNATURA SÍLABO - 1. DATOS INFORMATIVOS ASIGNATURA: COMUNICACIONES ÓPTICAS DEPARTAMENTO: ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA CÓDIGO: ELEE37161 NRC: CARRERAS: INGENIERIA EN ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES NIVEL DE FORMACIÓN: TERCERA ETAPA CRÉDITOS: 4 ÁREA DEL CONOCIMIENTO: ELECTROMAGNETISMO Y ÓPTICA APLICADA DOCENTE: PRE-REQUISITOS: REDES DE ACCESO (ELEE37108) PERÍODO ACADÉMICO: FECHA ELABORACIÓN: 10/FEBRERO/2011 SESIONES/SEMANA: TEÓRICAS: 4 H LABORATO RIOS: EJE DE FORMACIÓN: ESPECIALIZACIÓN CO-REQUISITOS: DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: Comunicaciones Ópticas es una asignatura básica específica de profesionalización, la asignatura se divide en tres partes: propagación de la luz, sistema de comunicación óptica, componentes y redes ópticas. La primera parte estudia las características de la propagación de la luz sobre un medio guiado como es la fibra óptica, las leyes que las gobiernan y los diferentes fenómenos que se presentan. La segunda parte estudia el sistema de comunicaciones ópticas y sus diferentes componentes: fibra óptica, transmisores, receptores, etc. La tercera parte estudia la aplicación de los sistemas ópticos en el acceso, distribución y backbone de una de telecomunicaciones. Se pretende crear en el alumno las competencias básicas, necesarias en cuanto al análisis y diseño de sistemas ópticos aplicados a las telecomunicaciones por fibra óptica.

2 UNIDADES DE COMPETENCIAS A LOGRAR: GENÉRICAS: 1. Demuestra en su accionar profesional valores universales y propios de la profesión, demostrando inteligencia emocional y creatividad en el desarrollo de la ingeniería. 2. Interpreta y resuelve problemas de la realidad aplicando métodos de investigación, métodos propios de las ciencias, herramientas tecnológicas y diversas fuentes de información en idioma nacional y extranjero, con honestidad, responsabilidad, trabajo en equipo y respeto a la propiedad intelectual. 3. Demuestra cualidades de liderazgo y espíritu emprendedor para la gestión de proyectos empresariales y sociales, en los sectores públicos y privados. 4. Promueve una cultura de conservación del ambiente en la práctica profesional y social. ESPECÍFICAS: 1. Aplica los conceptos y leyes fundamentales de los sistemas de transmisión para el análisis y diseño de los sistemas de comunicaciones ópticas. ELEMENTO DE COMPETENCIA: Analiza y diseña sistemas de comunicaciones por fibra óptica para las diferentes partes (acceso, distribución y transporte) de una red de telecomunicaciones. RESULTADO FINAL DEL APRENDIZAJE: Análisis y diseño de los sistemas de telecomunicaciones por fibra óptica. CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL: Proporciona las bases conceptuales para el desarrollo y análisis de comunicaciones por fibra óptica. 2. SISTEMA DE CONTENIDOS Y PRODUCTOS DEL APRENDIZAJE POR UNIDADES DE ESTUDIO No. Unidad 1: UNIDADES DE ESTUDIO Y SUS CONTENIDOS PROPAGACION DE LA LUZ EVIDENCIA DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA DE TAREAS Producto de unidad: ANÁLISIS Y COMPRENSIÓN DE LA TEORÍA DE PROPAGACIÓN DE LA LUZ 1 Contenidos de estudio: 1.1. INTRODUCCIÓN Historia de las comunicaciones ópticas Ventajas y Desventajas de la fibra óptica El espectro electromagnético 1.2. TEORÍA DE PROPAGACIÓN DE LA LUZ Propagación de la luz en la fibra óptica Óptica geométrica Teoría de onda Velocidad de propagación Refracción Índice de refracción Angulo crítico 2 Tarea principal 1.1: Investigación de las tecnologías ópticas. Tarea principal 1.2: Taller en clase a nivel grupal de tecnologías ópticas. Tarea principal 1.3: Evaluación.

3 1.3. MODOS DE PROPAGACIÓN Configuraciones de fibra óptica Fibra multimodo de índice escalonado Fibra multimodo de índice gradual Fibra monomodo Angulo de Aceptación Apertura Numérica Longitud efectiva Área efectiva Pérdida y ancho de banda Pérdida por absorción Pérdidas del material Pérdida por curvatura Pérdidas en acoplamiento 1.4. DISPERSIÓN Dispersión modal Dispersión cromática Dispersión por modo de propagación Pulsos gausianos Control de dispersión 1.5. EFECTOS NO LINEALES Dispersión estimulada de Brillouin Dispersión estimulada de Raman Modulación en su propia fase Modulación en fase cruzada Mezcla de cuatro ondas Unidad 2: SISTEMA DE COMUNICACIÓN OPTICA Y COMPONENTES Producto de unidad: ANÁLISIS DEL SISTEMA DE COMUNICACIONES ÓPTICAS 2 Contenidos de estudio: Sistema de comunicaciones ópticas Componentes básicos Transmisores: lasers, leds, laser sintonizable Detectores: diodos pin, diodos APD Fibra Óptica: fibra miltimodo, fibra monomodo UIT-G.652, UIT-G.655, UIT-G.656, UIT-G COMPONENTES acopladoras aisladores y circuladores multiplexores y filtros amplificadores ópticos switches conversores de longitud de onda 2.4. MODULACIÓN U DEMODULACIÓN Modulación directa e indirecta Eficiencia espectral 3 Tarea principal 2.1: Investigación del sistema óptico como medio de telecomunicaciones Tarea principal 2.2: Taller en clase a nivel grupal de tecnologías ópticas 2. Tarea principal 2.3: Evaluación

4 Códigos FEC VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad 3: REDES OPTICAS: APLICACIONES Producto de unidad: DISEÑO DE REDES ÓPTICAS 3 Contenidos de estudio: 3.1. Redes PDH 3.2. Redes SDH/SONET 3.3. Redes WDM 3.4. Redes OTN 3.5. Redes de Acceso PON 3.6. Fundamentos de diseño Tarea principal 3.1: Investigación de redes ópticas. Tarea principal 3.2: Taller en clase a nivel grupal de evolución de las redes de telecomunicaciones. Tarea principal 3.3: Evaluación. 2. RESULTADOS Y CONTRIBUCIONES A LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES: LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE NIVELES DE LOGRO A Alta B Media A. Aplicar Conocimientos en matemáticas, ciencia e ingeniería. B. Diseñar, conducir experimentos, analizar e interpretar datos. C. Diseñar sistemas, componentes o procesos bajo restricciones realistas. D. Trabajar como un equipo multidisciplinario. E. Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería. F. Comprender la responsabilidad ética y profesional. G. Comunicarse efectivamente. H. Entender el impacto de la ingeniería en el contexto medioambiental, económico y global. I. Comprometerse con el aprendizaje continuo. J. Conocer temas contemporáneos. K. Usar técnicas, habilidades y herramientas prácticas para la ingeniería. C Baja El estudiante debe Resuelve ecuaciones aritméticas Diseñar un sistema de comunicación por fibra óptica Realizar levantamientos en campo y elección de un diseño adecuado. Presenta informes preparatorios escritos claros y concisos de acuerdo al formato establecido. Investigación de nuevos estándares de fibra óptica y redes ópticas 4

5 3. FORMAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN TÉCNICAS E INSTRUMENTOS 1er Parcial 2do Parcial 3er Parcial Tareas Investigación Evaluación conjunta Lecciones/Pruebas Total: PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DEL PROGRAMA Se emplearán variados métodos de enseñanzapara generar un aprendizaje de constante actividad, para lo que se propone la siguiente estructura: Se diagnosticará conocimientos y habilidades adquiridas, el nivel de desarrollo de las operaciones del pensamiento, el cumplimiento de normas de comportamiento, cualidades y valores que poseen. Con la ayuda del diagnóstico se indagará lo que conoce el estudiante, como lo relaciona, que puede hacer con la ayuda de otros, qué puede hacer solo, qué ha logrado y qué le falta para alcanzar su aprendizaje significativo. A través de preguntas y participación de los estudiantes el docente recuerda los requisitos de aprendizaje previos que permite al docente conocer cuál es la línea de base a partir del cual incorporará nuevos elementos de competencia, en caso de encontrar deficiencias enviará tareas para atender los problemas individuales. Plantear interrogantes a los estudiantes para que den sus criterios y puedan asimilar la situación problemática. Se iniciará con explicaciones orientadoras del contenido de estudio, donde el docente plantea los aspectos más significativos, los conceptos, ejemplos y métodos esenciales; y propone la secuencia de trabajo en cada unidad de estudio como: ejercicios a realizar, aplicaciones de los temas, solución de problemas, verificación de conceptos, análisis y resolución de problemas básicos y de profundización, aplicaciones a la carrera, investigaciones bibliográficas, entre otros. Se buscará que el aprendizaje se base en el análisis y solución de problemas; usando información en forma significativa; favoreciendo la retención; la comprensión; el uso o aplicación de la información, los conceptos, las ideas, los principios y las habilidades en la resolución de problemas de la vida real. Se buscará la resolución de casos para favorecer la realización de procesos de pensamiento complejo, tales como: análisis, razonamientos, argumentaciones, revisiones y profundización de diversos temas. La evaluación cumplirá con las tres fases: diagnóstica, formativa y sumativa, valorando el desarrollo del estudiante en cada tarea y en especial en los productos integradores de cada unidad. Se realizará una visita a un importante operador del sector que permitirá acentuar los conocimientos teóricos recibidos. El empleo de las TIC en los procesos de aprendizaje: Simulación de COMUNICACIONES OPTICAS usando software especializado (proyecto). 5. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO TOTAL DEL PROGRAMA: TOTAL HORAS CONFERENCIAS ORIENTADORAS DEL CONTENIDO CLASES PRÁCTICAS PRÁCTICAS LABORA- TORIOS OBSERVACIONES Y PRÁCTICAS ESCENARIOS REALES CLASES DEBATES CLASES EVALUACIÓN TETO GUÍA DE LA ASIGNATURA TITULO AUTOR AÑO IDIOMA EDITORIAL Optical Networks: A Practical Perspective (Second Edition) RajivRamaswami (Author), Kumar Sivarajan (Author) Inglés The Morgan Kaufmann Series in Networking (Hardcover)

6 7. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA TITULO AUTOR AÑO IDIOMA EDITORIAL Optical Network Design and Planning (Optical Networks) (Hardcover) Next Generation Intelligent Optical Networks: From Access to Backbone [ILLUSTRATED] (Hardcover) Sistemas de comunicaciones electrónicas Jane M. Simmons (Author) 2008 Inglés Springer Stamatios V. Kartalopoulos (Author) 2011 Inglés Springer Wayne Tomasi 2003 Español Pearson Education 8. LECTURAS PRINCIPALES QUE SE ORIENTAN REALIZAR LIBROS REVISTAS SITIOS WEB Lecturas sobre tendencias de las redes ópticas (ej. Cursos virtuales sobre crecimiento de capacidad óptica (ej. TEMÁTICA DE LA LECTURA PÁGINAS Y OTROS DETALLES Ing. Evelio Granizo COORDINADOR ACADEMICO DEEE Dr. Gonzalo Olmedo DIRECTOR DEL DEPARTAMENTO DEEE 6