DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA

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1 DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA: Nombre en Inglés: INDUSTRIAL APPLICATIONS OF LASERS Código UPM: MATERIA: CRÉDITOS ECTS: 4 CARÁCTER: OPTATIVA TITULACIÓN: MASTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA DE PRODUCCIÓN TIPO: CURSO: Master SEMESTRE: SEGUNDO CURSO ACADÉMICO PERIODO IMPARTICION Septiembre- Enero Febrero - Junio IDIOMA IMPARTICIÓN Sólo castellano Sólo inglés Ambos GUÍA DE APRENDIZAJE Página 1 de 11

2 DEPARTAMENTO FÍSICA APLICADA (EUITI) COORDINADOR AURELIA ALONSO MEDINA PROFESORADO NOMBRE Y APELLIDO DESPACHO Correo electrónico AURELIA ALONSO MEDINA A322-2 [email protected] CRISTOBAL COLON HERNÁNDEZ A322-2 [email protected] CONOCIMIENTOS PREVIOS REQUERIDOS PARA PODER SEGUIR CON NORMALIDAD LA ASIGNATURA ASIGNATURAS SUPERADAS OPTICA (recomendable) TRANSMISION DEL CALOR (recomendable) OTROS RESULTADOS DE APRENDIZAJE NECESARIOS Los requeridos para la admisión en el Máster GUÍA DE APRENDIZAJE Página 2 de 11

3 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE COMPETENCIAS Y NIVEL ASIGNADAS A LA ASIGNATURA Código COMPETENCIA NIVEL CEA1 CEA2 CEA3 Conocer los parámetros diferenciadores de los diversos tipos de láseres. Conocer, en función de sus especificidades, el tipo de láser adecuado para cada aplicación. Conocer las ventajas y los inconvenientes de la utilización de los sistemas basados en el láser frente a otros sistemas y métodos alternativos. Conocimiento Conocimiento, Aplicación Conocimiento, Aplicación Código RA1 RA2 RA3 RESULTADOS DE APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA El conocimiento de la física básica del funcionamiento de los láseres y de los procesos de interés industrial relacionados. Una toma de conciencia de los diferentes procesos de interacción de la radiación del láser con los materiales de interés industrial. Información, descripción y conocimiento de las bases de funcionamiento de una amplia cobertura de tipos de aplicaciones industriales de los láseres. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 3 de 11

4 CONTENIDOS Y ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE CONTENIDOS ESPECÍFICOS (TEMARIO) TEMA / CAPÍTULO Tema 1: Fundamentos de tecnología láser Tema 2: Propiedades de la emisión láser Tema 3: Tipos de láseres industriales según el medio activo Tema 4: Interacción de la radiación laser de alta potencia con los materiales APARTADO 1.1. Introducción Principios básicos Estadística de Boltzmann Interacción radiación materia (relaciones de Einstein) Absorción y amplificación de radiación Concepto de ganancia y de inversión de población Bombeo del medio activo Tipos de bombeo Láseres de tres y cuatro niveles (ecuaciones de balance) Resonador óptico Modos del resonador Ganancia umbral Análisis paraxial de resonadores Cavidades estables e inestables Fundamentos: Monocromaticidad, direccionalidad, coherencia y polarización Modos en cavidades resonantes Modo TEM Propagación de modos gaussianos Modos de orden superior Control Espacial del Haz Láseres de gas: laser de CO Láseres de estado sólido: el laser de Nd:YAG Láseres de semiconductor Láseres de colorante. 3.5 Láseres de éxcimero Introducción Regímenes de interacción térmica: modelos teóricos Régimen de fundido Régimen de evaporación Regímenes de interacción no térmica. Indicadores de logro relacionados LO-02 LO-01 LO-04 LO-05 LO-03 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 4 de 11

5 Tema 5: Corte y perforado con laser Tema 6: Soldadura y otras aplicaciones Tema 7: Seguridad 5.1. Corte Descripción de los proceso de corte Factores que influyen en el corte Resultados. Ventajas e inconvenientes. 5.2 Perforado Tipos de perforado Características Requerimientos. 6.3 Factores que influyen Clasificación de los láseres Normativa. LO-06 LO-06 LO-07 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 5 de 11

6 BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES ORGANIZATIVAS UTILIZADAS Y METODOS DE ENSEÑANZA EMPLEADOS CLASES DE TEORIA Lecciones magistrales. Asignación: 1 h presencial/semana CLASES PROBLEMAS Clases de interacción activa profesor alumno. Asignación: 1h presencial/semana Introducción de las prácticas por parte del profesor. PRÁCTICAS Toma de datos por parte del alumno. Asignación: 6 h presenciales TRABAJOS INDIVIDUALES Análisis de los datos de las prácticas. Trabajo de elaboración de exposiciones. TRABAJOS EN GRUPO Exposiciones y debates planteados por los alumnos. Asignación: 4 h presenciales TUTORÍAS Orientadas a la atención por parte del profesor de las dudas planteadas por los alumnos. GUÍA DE APRENDIZAJE Página 6 de 11

7 RECURSOS DIDÁCTICOS BIBLIOGRAFÍA Laser Fabrication and Machining of Materials. N. B. Dahotre & S. P. Harimkar 2008 Springer Science ISBN Laser Physics L.V. Tarasov Mir. Moscu Láseres sintonizables de estado sólido y aplicaciones J. Fernández et al Ediciones de la UAM Fundamentos de comunicaciones ópticas J. Capmany et al Editorial Sínatesis ISBN RECURSOS WEB Plataforma moodle en la que se colgaran apuntes de la asignatura. Laboratorio de láseres EQUIPAMIENTO Equipos e instrumentación para la realización de prácticas: Laser de Ar-Kr Laser de Nd:YAG Medidores de potencia Sistemas espectrocópicos Ordenadores Banco de prácticas de efecto Kerr Banco de prácticas de efecto Faraday Mesa antivibraciones Bancos ópticos para diferentes elementos ópticos A3PLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS LÁSERES GUÍA DE APRENDIZAJE Página 7 de 11

8 CRONOGRAMA DE TRABAJO DE LA ASIGNATURA MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1º 1ª Tema 1 (teoría y problemas) 2ª Tema 1 --continuación-- 2º 1ª Tema1 --final Tema 2 (teoría y problemas) 2ª Tema2 --final Práctica 1 Practica 2 1ª Tema 3 (teoría y problemas) Control Tema 1 3º 2ª Tema 4 (teoría y problemas) Práctica 3 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 8 de 11

9 MES QUINCENA ACTIVIDADES AULA LABORATORIO TRABAJO INDIVIDUAL TRABAJO EN GRUPO ACTIVIDADES EVALUACIÓN OTROS 1ª Temas 5 y 6 (teoría y problemas) Exposición trabajos Tema 3 4º 2ª Tema 7 (teoría y problemas) Control Tema 2 1ª Ene. 2ª "El Cronograma se presenta programado para el caso de 15 semanas lectivas presenciales en el semestre. Si las circunstancias del curso académico impiden llegar al máximo de semanas propuesto, la programación presentada se ajustará a las semanas propuestas, en cada caso, por la Subdirección de Ordenación Académica del Centro, redistribuyendo la programación presentada y cumpliendo con los objetivos de aprendizaje presentados en esta Guía de Aprendizaje". GUÍA DE APRENDIZAJE Página 9 de 11

10 SISTEMA DE EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA EVALUACIÓN Ref INDICADOR DE LOGRO Relacionado con RA: LO-01 Conocer y manejar los conceptos básicos de la tecnología láser. RA1 LO-02 Conocer y manejar el concepto de modos longitudinales y transversales de un cavidad resonante. RA1 LO-03 Conocer y manejar la propagación de los modos gaussianos. RA1 LO-04 Conocimiento de los distintos regímenes macroscópicos de la interacción radiación materia. RA2 LO-05 Conocer los distintos tipos de láseres. RA3 LO-06 Cocimiento de las ventajas e inconvenientes de las aplicaciones industriales más comunes de los láseres. RA3 LO-07 Conocer la normativa básica de seguridad aplicable a los láseres. RA3 GUÍA DE APRENDIZAJE Página 10 de 11

11 EVALUACIÓN SUMATIVA (ACUMULATIVA) BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS ACTIVIDADES EVALUABLES MOMENTO LUGAR 1ª Quincena Evaluación continua de teoría y problemas (El del 3 er Mes. suspenso en estas pruebas acarrea el paso al 2ª Quincena examen final con el mismo peso). del 4 0 Mes. PESO EN LA CALIFICACIÓN Aula 45% Prueba on-line de tipo test. Memorias de prácticas de laboratorio y evaluación continua durante las prácticas. Trabajos de exposición. 3 er Mes. Plataf. Moodle 15% Ver Cronograma Laboratorio 30% 1ª Quincena del 4 er Mes. Aula 10% CRITERIOS DE CALIFICACIÓN La realización de las prácticas y la presentación de las memorias son obligatorias. No se puede aprobar la asignatura sin cumplir este requisito. No se podrá aprobar la asignatura en ninguna situación en la que la nota final de alguno de los epígrafes anteriores sea inferior a 3 sobre 10 de su peso correspondiente. En la convocatoria extraordinaria, la nota final será igual a la del examen (70%) más la correspondiente a las prácticas de laboratorio (30%) GUÍA DE APRENDIZAJE Página 11 de 11