COMOPT - Comunicaciones Ópticas

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ETSETB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Telecomunicación de Barcelona TSC - Departamento de Teoría de la Señal y Comunicaciones GRADO EN INGENIERÍA DE SISTEMAS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2010). (Unidad docente Obligatoria) GRADO EN INGENIERÍA DE TECNOLOGÍAS Y SERVICIOS DE TELECOMUNICACIÓN (Plan 2015). (Unidad docente Optativa) 6 Idiomas docencia: Catalán, Castellano Profesorado Responsable: Otros: Pérez Pueyo, Rosanna Ruiz Moreno, Sergio Soneira Ferrando, María José Pérez Pueyo, Rosanna Prat Goma, Josep Joan Gene Bernaus, Juan Manuel Requisitos Conocimientos básicos de comunicaciones digitales y electromagnetismo Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Genéricas: 10 ECI N3. EXPERIMENTALIDAD Y CONOCIMIENTO DE LA INSTRUMENTACIÓN: desenvolverse de forma competente en un entorno de laboratorio del ámbito TIC. Operar instrumentación y herramientas propias de las ingenierías de telecomunicación y electrónica e interpretar sus manuales y especificaciones. Evaluar los errores y las limitaciones asociados a las medidas y resultados de simulaciones. Metodologías docentes Clases expositivas teóricas, clases de aplicación, trabajo personal guiado, clases de laboratorio Objetivos de aprendizaje de la asignatura Conocimientos básicos de comunicaciones por fibra óptica tanto desde el punto de vista teórico como práctico. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 150h Horas grupo grande: 39h 26.00% Horas grupo pequeño: 26h 17.33% Horas aprendizaje autónomo: 85h 56.67% 1 / 6

2 Contenidos (CAST) Tema 1. Introducción Dedicación: 5h 50m Grupo grande/teoría: 2h 30m Aprendizaje autónomo: 3h 20m Evolución de la tecnología relacionada con las comunicaciones ópticas. Evolución de los sistemas de telecomunicación por fibra óptica desde sistemas punto-a-punto hasta las redes ópticas. Componentes básicos de un sistema de comunicaciones ópticas. Evolución histórica de las comunicaciones ópticas. Resumen del curso a través de un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones por fibra óptica. (CAST) Tema 2. Fibras ópticas Dedicación: 18h 20m Grupo grande/teoría: 5h 50m Aprendizaje autónomo: 12h 30m Descripción de las fibras ópticas, partiendo de la óptica geométrica hasta la óptica electromagnética. Análisis de la propagación de señales en fibras ópticas. Dispersión modal, cromática, de la guía, de los modeos de polarización. Atenuación en fibras ópticas. Tipos de fibras y sus propiedades: multi-modo y mono-modo. Fibras para sistemas WDM. Fibras compensadoras de la dispersión. Fibras ópticas especiales. Conexión de fibras ópticas. Cables de fibra óptica: tipos y características. Comprensión de los principios de funcionamiento de las fibras ópticas y la propagación de señales en fibras ópticas. (CAST) Prácticas de laboratorio: medidas en fibras y dispositivos ópticos Dedicación: 11h Grupo pequeño/laboratorio: 6h Aprendizaje autónomo: 5h Medidas del radio de la fibra, de la apertura numérica, medidas de atenuación mediante OTDR. Medidas en acopladores ópticos. Actividades vinculadas: Tema 2 Manipulaciónd e fibras ópticas. Medidas con OTDR. 2 / 6

3 (CAST) Tema 3. Fuentes ópticas Dedicación: 12h 30m Grupo grande/teoría: 4h 10m Aprendizaje autónomo: 8h 20m Diodo LED: conceptos básicos, tipos y parámetros característicos. Diodo Láser: conceptos básicos, tipos (multimodo y monomodo) y parámetros característicos. Láseres sintonizables. El láser en sistemas de telecomunicación. Comprender los procesos de emisión de luz (espontánea y estimulada), el diodo láser y sus parámetros característicos, con especial émfasis en los láseres utilizados en sistemas de telecomunicación por fibra óptica. (CAST) Prácticas de laboratorio: Fuentes Ópticas Dedicación: 9h 50m Grupo pequeño/laboratorio: 6h Aprendizaje autónomo: 3h 50m Diodo LED: medida de los parámetros característicos. Diodo Laser: medida de los parámetros característicos. Tema 4. Modulación de la señal óptica Dedicación: 14h 30m Grupo grande/teoría: 4h 30m Aprendizaje autónomo: 10h Modulación directa de la intensidad (potencia óptica) -Modulación analógica y digital -Diagrama de bloques de un transmisor con modulación directa Modulación externa de la portadora óptica -Diagrama de bloques de un transmisor con modulación externa -Modulación de amplitud, frecuencia i fase. -Modulaciones multinivel. -Modulación OFDM. -Prestaciones de las modulaciones para compensar las limitaciones de la transmisión por fibra óptica Comprensión de los mecanismos que intervienen en la modulación de una portadora óptica 3 / 6

4 Prácticas de laboratorio: Transmisores ópticos Dedicación: 6h 10m Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 2h 10m Transmisor óptico con LED: medida de los parámetros característicos para transmisión digital. Transmisor óptico con Láser semiconductor: medida de los parámetros característicos para transmisión digital. Tema 5. Detección de la señal óptica Dedicación: 8h 20m Grupo grande/teoría: 2h 30m Aprendizaje autónomo: 5h 50m Conversión opto-electrónica. Tipos de fotodetectores. Ruido Shot en comunicaciones ópticas. Detección directa. Detección coherente: heterodina, homodina. Comprensión de la conversión luz-corriente, de los diferentes tipos de fotodetector y de las técnicas de detección óptica. Tema 6. Receptores ópticos Dedicación: 9h 50m Grupo grande/teoría: 3h 10m Aprendizaje autónomo: 6h 40m Receptor ideal. Receptor con detección directa. Receptor para sistemas coherentes. Revisión de los elementos que forman un receptor óptico y de su funcionamiento. Prácticas de laboratorio: Receptores ópticos Dedicación: 4h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 1h Medidas en un receptor óptico para sistema de transmisión digital. 4 / 6

5 Tema 7. Amplificadores ópticos Dedicación: 8h 10m Grupo grande/teoría: 2h 30m Aprendizaje autónomo: 5h 40m Amplificador óptico semiconductor. Amplificador óptico de fibra dopada. Ruido en amplificadores ópticos. Receptor con pre-amplificador óptico. Comprensión del amplificador óptico y de sus características. Prácticas de laboratorio: Amplificador óptico Dedicación: 3h 30m Grupo pequeño/laboratorio: 2h Aprendizaje autónomo: 1h 30m Amplificador óptico de fibra dopada con Erbio para sistemas de transmisión digital. Tema 8. Sistemas de comunicaciones ópticas con modulación de intensidad y detección directa Dedicación: 11h 50m Grupo grande/teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 7h 50m Diagrama de bloques del sistema. Modelado del sistema. Cálculo de la probabilidad de error. Prestaciones del sistema en función de diferentes parámetros: fibra, tasa de bit, formato de modulación, tipo de receptor, amplificación. Comprensión y evaluación del sistema de comunicaciones completo tras el estudio de todos los bloques. Prácticas de laboratorio: Modelado y simulación de sistemas de transmisión Dedicación: 5h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 2h Simulación de un sistema de transmisión digital por fibra óptica y evaluación de sus prestaciones. 5 / 6

6 Tema 9. Sistemas coherentes Dedicación: 6h Grupo grande/teoría: 2h Aprendizaje autónomo: 4h Diagrama de bloques. Cálculo de la tasa de error en función de la modulación y del tipo de receptor. Tema 10. Temas de actualidad y futuro Dedicación: 11h 50m Grupo grande/teoría: 4h 50m Aprendizaje autónomo: 7h Sistemas WDM. Fundamentos de redes ópticas. FTTH, acceso con fibra hasta el hogar. Sistema de calificación Teoría 70% (2 controles 28% + Examen final 42%), Laboratorio 30% Bibliografía Básica: Senior, J.M. Optical fiber communications: principles and practice. 3rd ed. New York: Prentice Hall, ISBN / 6