Física Componentes y Circuitos Electrónicos

El objetivo del curso es que el alumno conozca los dispositivos ópticos y optoelectrónicos, y medios de transmisión básicos de uso en sistemas de comunicaciones ópticas, y adquiera la habilidad de diseñar y evaluar su funcionamiento como parte de los enlaces de telecomunicaciones. Para ello se deben adquirir las destrezas que se indican a continuación relacionadas con las habilidades que se espera adquiera el alumno: - Conocer el funcionamiento y aplicaciones de los dispositivos emisores y receptores ópticos básicos - Conocer los medios de transmisión habituales tanto guiados como no guiados de las señales ópticas - Conocer los componentes fotónicos comunes en redes de largo alcance, metropolitanas y de acceso - Diseñar y evaluar un enlace de comunicaciones ópticas - Conocer las técnicas de multiplexación espacial, en longitud de onda y temporal que permitan un aumento del ancho de banda

TEORÍA: M0: Introducción a las comunicaciones ópticas - Estructura general de un sistema de comunicaciones - Ventajas e inconvenientes del uso de fibras ópticas - Propagación de la luz en un medio - Estructura física de las fibras ópticas - Introducción a las ondas electromagnéticas. Regiones del espectro electromagnético M1: Fuentes ópticas: LED y laser - 1.1. Introducción. - 1.2. Tipos de emisores: LEDs y LASER. - 1.3: Principio de funcionamiento de emisores ópticos basados en semiconductores. - 1.4: LED: Eficiencias. Curvas características eléctricas y ópticas - 1.5: LASER. Eficiencias. Curvas características eléctricas y ópticas M2: Propagación, atenuación y dispersión en fibras ópticas - 2.1. Introducción: Estructura física, principio de funcionamiento. - 2.2. Propagación, carácter monomodo/multimodo. - 2.3: Atenuación, ventanas de transmisión. - 2.4: Dispersión: Intermodal, cromática, PMD. Limitación del ancho de banda y la distancia. M3: Detectores ópticos - 3.1. Introducción: Símbolo y curvas características de fotodiodos. - 3.2. Circuitos de acondicionamiento. - 3.3: Estructura y principio de funcionamiento. - 3.4: Tipos de detectores ópticos. - 3.5: Consideraciones de ruido en detectores ópticos. M4: Componentes ópticos pasivos, moduladores y amplificadores ópticos - 4.1. Moduladores. - 4.2. Acopladores. - 4.3: Divisores, aisladores, circuladores y filtros. - 4.4: Multiplexores, demultiplexores, intervalers. OADMs. - 4.5: Amplificadores ópticos. - 4.6: Conmutadores ópticos. M5: Enlaces de comunicaciones ópticas - 5.1. Elementos de un enlace de comunicaciones ópticas. - 5.2. Balance de potencias. - 5.3: Balance de tiempos. Ancho de Banda M6: Técnicas de multiplexación y dispositivos asociados - 6.1. Técnicas de multiplexación: TDM, FDM, CDM - 6.2. Optical Time Division Multiplexing: SONET/SDH - 6.3: Wavelength Division Multiplexing: CWDM y DWDM LABORATORIO: - P1: Caracterización de un LED. Medida de la atenuación y la apertura numérica. - P2: Caracterización de un enlace de comunicaciones basado en fibra óptica de plástico. - P3: Caracterización de componentes ópticos pasivos.

La metodología docente incluirá: - Clases magistrales (2 ECTS) En ellas se presentarán a los alumnos los conocimientos básicos que deben adquirir: Fibras Ópticas, emisores y receptores, conceptos teóricos relativos a su aplicación en las comunicaciones ópticas, y conocimiento para la estimación del balance de potencias así como el ensanchamiento del pulso en los sistemas de comunicaciones ópticas. Se presentarán ejemplos en base a los conceptos teóricos y prácticos sobre el uso de fibras ópticas que permitan al estudiante seleccionar el tipo de fibra adecuada en base a los requerimientos de la red. - Clases prácticas orientadas a la resolución de ejercicios (2 ECTS). Estas clases se complementarán con la resolución de ejercicios prácticos por parte del alumno que pueden requerir el uso de programas de simulación por ordenador. - Prácticas de Laboratorio (2 ECTS), donde el alumno diseña, monta y mide dispositivos y circuitos electrónicos y sistemas ópticos de aplicación real. Estas clases se verán apoyadas mediante simulaciones. Los alumnos tendrán textos básicos de referencia que les permita completar y profundizar en aquellos temas en los cuales estén más interesados y se proporcionarán transparencias de apoyo en algunos casos.