COMUNICACIONES ÓPTICAS Curso Primer semestre

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1 COMUNICACIONES ÓPTICAS Curso Primer semestre PROGRAMA 1. PRESENTACIÓN DEL CURSO Y CONCEPTOS BÁSICOS (0,8 crd) - Introducción: Naturaleza de la luz - Elementos de un enlace óptico - Fundamentos de transmisión en sistemas ópticos - Limitaciones de un enlace: Balances - Evolución de enlaces punto a punto: amplificadores y WDM 2. - FIBRA ÓPTICA (0,9 crd) - Guiado de luz - Fibras Multimodo - Fibras Monomodo - Atenuación - Dispersión - Nomenclatura y parámetros según normas ITU - No linealidades en fibra - Cables de fibra óptica 3. - ELEMENTOS ÓPTICOS (0,6 crd) - Conectores - Acopladores - Aisladores - Circuladores - Red de difracción - Red de Bragg en fibra (FBG) - Estructuras Mach-Zehnder - Estructuras Fabry-Perot - Multiplexores y demultiplexores 4. - TRANSMISOR (0,9 crd) - Conceptos Básicos del Láser - Láser de Semiconductor - Condición Umbral - Estructuras Diodo LÁSER (LD) - LED - Características de Emisión de LD y LED - Propiedades Dinámicas - Módulo Transmisor - Moduladores Externos 5. RECEPTOR (0,8 crd) - Introducción - Detección de Luz en Semiconductores - Fotodiodos: p-i-n y APD - Parámetros - Circuito Amplificador - Ruidos y Circuito equivalente - Relación Señal a Ruido - Respuesta temporal 31/8/08 1/5

2 - Tasa de error de bit (BER) 6. - AMPLIFICADOR ÓPTICO. (0,6 crd) - Introducción - Parámetros básicos - Tipos y aplicaciones - Ruido en Amplificadores - Conversores de λ 7. - CONSIDERACIONES DE DISEÑO. (0,6 crd) - Sistemas WDM - Selección de Componentes - Ruidos del sistema y Penalizaciones - Compensación de la dispersión - Límites en sistemas WDM con amplificación 8. - REDES ÓPTICAS Y TENDENCIAS DE FUTURO DE LAS COMUNICACIONES ÓPTICAS (0,4 crd) - Clasificación de Redes - Redes de 1ª Generación (SONET/SDH...) - Redes de 2ª Generación (Conmutación, Arquitecturas, OTDM...) 31/8/08 2/5

3 METODOLOGÍA DOCENTE Se empleará una metodología docente basada en la participación activa del alumno durante todo el periodo lectivo, en la que el papel del profesor será la definición de los contenidos de conocimiento, la explicación directa de sólo aquellos contenidos de difícil asimilación, y la propuesta y solución de ejercicios prácticos que faciliten la comprensión de los conceptos de la materia docente. Las principales características de esta metodología son las siguientes: Los contenidos de conocimiento de cada tema serán definidos por el profesor, mediante referencias a un texto básico, mediante un conjunto de transparencias que serán facilitadas a los alumnos previamente a la impartición del tema, o mediante las explicaciones en clase. Las clases presenciales serán divididas en dos tipos en una proporción aproximada de 50/50: Clases teóricas (T): el profesor explicará tan sólo aquellos conceptos de difícil asimilación por parte de los alumnos. Clases de ejercicios (Ej): el profesor resolverá ejercicios propuestos previamente a los alumnos, podrá solicitar a éstos que resuelvan en la pizarra ejercicios propuestos, y resolverá públicamente las dudas y preguntas planteadas por los alumnos. Se propondrán a los alumnos la realización de siete Entregas (En), consistentes en preguntas teóricas y ejercicios prácticos, que faciliten y motiven el estudio de los temas y la asimilación de los conceptos. Las entregas serán resueltas por grupos de 3 alumnos, serán recogidas por el profesor en las fechas que se indiquen y contribuirán a la evaluación. También se propondrán periódicamente ejercicios de autoevaluación y problemas, que serán resueltos en clase sin contribuir a la evaluación. El esfuerzo realizado por los alumnos para el aprendizaje de la asignatura deberá estar distribuido a lo largo del curso académico. Los contenidos de conocimiento y el nivel de aplicación de conceptos se adecuarán para que puedan ser adquiridos por un alumno con los conocimientos previos necesarios (asignaturas obligatorias de 1º, 2º y 3 er curso) que dedique un esfuerzo promedio adicional a la asistencia a clase de 4-5 horas por semana. EVALUACIÓN: La evaluación de la signatura se realizará en forma continua, mediante las entregas de preguntas y ejercicios, y mediante pruebas cortas durante el curso, excepto la última que coincidirá con el examen final. Para participar en la evaluación continua será necesario haber asistido a un mínimo del 80% de las clases. Entregas: contribuirán a un 20% de la nota final y su calificación global será el promedio de las calificaciones (exceptuando la de más baja calificación). Se admitirá un máximo de una entrega no realizada, y en ese caso se considerarán como la de menor calificación. Pruebas cortas (Pr): se realizarán cuatro pruebas, tres de ellas durante el curso y la última coincidente con la fecha del examen final. Cada una de ellas contribuirá a un 20% de la nota final. Consistirán en ejercicios numéricos y 31/8/08 3/5

4 preguntas conceptuales, y no se permitirá en ellas el empleo de libros ni apuntes, salvo una hoja A4, escrita a mano por una cara (no serán válidas fotocopias ni impresos de ordenador), con las fórmulas y datos que el alumno estime que puede necesitar. La fecha aproximada * de cada una ellas y los temas sobre los que versarán serán las siguientes: 1. Pr-1. Semana Temas 1 y Pr-2 Semana Temas 3 y Pr-3 Semana Temas 5 y Pr Temas 7 y 8. * Nota: la fecha exacta podrá variar respecto a la indicada en función del desarrollo de la materia y se indicará con la debida antelación. La nota final de la evaluación continua NF se calculará de acuerdo a: NF = Prueba 1 + Prueba 2 + Prueba 3 + Prueba 4 + Entregas siendo PruebaX la nota (sobre 10 puntos) obtenida en cada una de las pruebas parciales, y Entregas el promedio de las notas de las seis entregas con mejor calificación. Será necesario obtener una puntuación mínima de 1 punto sobre 10 en cada una de las pruebas. Examen final: aquellos alumnos que no hayan participado en la evaluación continua, o que habiendo participado así lo deseen para mejorar su calificación, podrán presentarse al examen final de la asignatura ( ). Este examen estará basado en ejercicios prácticos, preguntas conceptuales y desarrollo de contenidos teóricos. No se permitirá el empleo de libros ni apuntes, salvo en la parte de ejercicios prácticos, en la que se permitirá la utilización de una hoja A4, por ambas caras, escrita a mano (no serán válidas fotocopias ni impresos de ordenador), con las fórmulas y datos que el alumno estime que puede necesitar. 31/8/08 4/5

5 MATERIAL DOCENTE En el Portal Educativo UPM ( los alumnos matriculados en la asignatura podrán disponer de material docente. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA Fiber-Optic Communication Systems (Third Edition) 2002 Wiley BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL Lightwave Technology: Telecommunication Systems 2005 Wiley Lightwave Technology: Components and Devices 2004 Wiley Martín Pereda, J.A. Sistemas y Redes Ópticas de 2004 PEARSON Comunicaciones Prentice Hall Keiser, Gerd Optical Communications Essentials 2003 McGraw-Hill Keiser, Gerd Optical Fiber Communications (Third Edition) Capmany, J.; Fraile-Peláez, Dispositivos de Comunicaciones Ópticas F.J., Martí, J. Capmany, J.; Fraile-Peláez, Fundamentos de Comunicaciones Ópticas F.J., Martí, J. Dutton, Harry Understanding Optical Communications McGraw-Hill 1999 Síntesis 1998 Síntesis 1998 IBM Redbooks 31/8/08 5/5