Última actualización: 20/05/2022


Curso Académico: 2022/2023

Herramientas de simulación
(17363)
Titulación: Máster Universitario en Ingeniería Fotónica (338)
Escuela de Ingeniería y Ciencias Básicas


Coordinador/a: SANCHEZ MONTERO, DAVID RICARDO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Tecnología Electrónica, Masters interuniversitarios

Tipo: Obligatoria
Créditos: 3.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Requisitos (Asignaturas o materias cuyo conocimiento se presupone)
No son necesarios conocimientos previos de las herramientas de simulación que serán desarrolladas durante el curso, si bien un cierto conocimiento de Matlab y LabView es recomendable.
Objetivos
- Ser capaz de aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio. - Ser capaz de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios. - Poseer habilidades de aprendizaje que permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo. - Capacidad para comprender contenidos técnicos, elaborar documentos, planes y proyectos de trabajo en lengua inglesa. - Capacidad para adoptar soluciones creativas que satisfagan adecuadamente las necesidades planteadas. - Capacidad para liderar y trabajar en equipo integrando enfoques multidisciplinares, organizando y planificando su propio trabajo. - Capacidad de aplicar el método científico como herramienta de trabajo fundamental tanto en el campo profesional como en el de investigación, gestionando las fuentes de información. - Identificar los distintos bloques presentes en un sistema donde la fotónica desempeñe un papel esencial, las especificidades de su diseño, posibles subsistemas a utilizar, su integración y su verificación final. - Manejo de herramientas que ayuden al diseño de dispositivos y sistemas fotónicos. - Manejo de herramientas de simulación en el ámbito de la fotónica para desarrollar/analizar/diseñar diferentes dispositivos y sistemas, con aplicación en comunicaciones, aviónica, automoción, sector energético y en infraestructuras civiles. - Capacidad de diseñar dispositivos fotónicos, tanto pasivos como activos, y evaluar sus prestaciones. - Capacidad de analizar y diseñar sistemas fotónicos para aplicaciones en comunicaciones y sensado. - Capacidad para verificar mediante simulación el cumplimiento de las especificaciones requeridas a un nuevo dispositivo o sistema fotónico tras su implementación. A la superación de esta materia los estudiantes deberán ser capaces de: -Manejar las herramientas de simulación básica en diferentes aplicaciones fotónicas. - Diseñar y desarrollar un sistema fotónico completo usando los bloques y tecnologías estudiados en el máster tanto de componentes activos, como pasivos y en aplicaciones con interacción luz-materia. - Diseñar y desarrollar un conjunto de pruebas de simulación para evaluar el funcionamiento de un sistema fotónico. - Aplicar sus conocimientos en el ámbito de ingeniería fotónica, a nivel de sistema o a nivel de componente, en un entorno real y práctico. - Participar en un equipo de trabajo técnico multidisciplinar en el ámbito de ingeniería fotónica, con capacidad de reaccionar a las dificultades técnicas y operativas en el marco de desarrollo de un proyecto tecnológico. · Documentar convenientemente el proyecto desarrollado y defenderlo ante terceros.
Competencias y resultados del aprendizaje
Descripción de contenidos: Programa
Se realizará una oferta de al menos 5 herramientas de simulación, entre las que se elegirán 3. Se trabajará de forma individual o en grupos para familiarizarse con cada herramienta. 1.PLATAFORMA COMSOL (UNIVERSIDAD DE ALCALÁ - UAH) 1.1 Introducción. 1.2 Diseño geométrico. 1.3. Elección de materiales. 1.4. Elección de módulos físicos del sistema. 1.5. Ajustes de condiciones de contorno e iniciales. 1.6. Ajustes del estudio físico. 1.7 Computación y visualización de los resultados. 2. MATLAB APLICADO A SISTEMAS Y EQUIPOS FOTÓNICOS (UNIVERSIDAD DE ALCALÁ - UAH) 2.1 Introducción. 2.2 Definición y operación con funciones. 2.3 Ajuste y optimización de datos. 2.4 Ejemplos de aplicación a sistemas fotónicos reales. 3. PLATAFORMA OPTIWAVE: OPTIPERFORMER (UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID - UPM) 3.1 Introducción a la interfaz de usuario OptiPerformerUser. 3.2 Simulación de fuentes y receptores ópticos. 3.3 Simulación of moduladores ópticos, fibras y amplificadores. 3.4 Simulación de sistemas ópticos simples monocanal. 3.5 Simulación de sistemas ópticos complejos y resultados de simulación. 4. LABVIEW APLICADO A SISTEMAS Y EQUIPOS FOTÓNICOS (UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID - UPM) 4.1 Introducción a la interfaz de usuario LabView. 4.2 Estructuras y subrutinas, ejemplos e instalación de drivers. 4.3 Interfaz con hardware: NiDAQ/GPIB. 4.4 Interfaz con hardware: GPIB/NiDAQ y terceros. 4.5 Interfaz con hardware: Arduino and LINX. 5. PLATAFORMA VPI PHOTONICS (UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID, UC3M) 5.1 Introducción. 5.2 Características de la interfaz de usuario. 5.3. Modelos de señales y técnicas de simulación. 5.4. Ajuste de parámetros y optimización. 5.5. Visualización y post-procesado de resultados de simulación. 5.6. Programación de rutinas y diseño de sistemas fotónicos. 6. PLATAFORMA RSOFT: BEAMPROP, FULLWAVE 6.1. Introducción. 6.2. Interés y campos de aplicación. Capacidades. 6.3. Características de la interfaz de usuario. 6.4. Ajuste de parámetros y optimización. 6.5. Visualización y post-procesado de resultados de simulación. PRÁCTICA - LABORATORIO: Propuesta de realización de pequeños proyectos y simulaciones con el objeto de desarrollar las capacidades y habilidades suficientes para un manejo más avanzado de la herramienta.
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
- Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de las herramientas de simulación que serán tratadas a lo largo del curso y se proporciona la bibliografía /documentación y/o herramientas necesarias para complementar el aprendizaje de las mismas. - Resolución de casos prácticos, problemas, etc. planteados por el profesor de manera individual o en grupo, que servirá de autoevaluación y para adquirir las capacidades necesarias con el manejo de las herramientas de simulación propuestas. - Elaboración de trabajos e informes de manera individual o en grupo asociados a las simulaciones propuestas a desarrollar. - Tutorías individuales o en grupo y trabajo personal del alumno; orientados a la adquisición de conocimientos teóricos.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 0
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 100
Calendario de Evaluación Continua
Bibliografía básica
  • Le, Nguyen Binh. Optical fiber communication systems with MATLAB® and Simulink® models 2nd ed.. CRC Press . 2016
  • Schijndel, Jos van. Integrated modeling using MatLab, Simulink and COMSOL : with heat, air moisture applications for building physics and systems. VDM Verlag Dr. Muller. 2008

El programa de la asignatura podría sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.