Última actualización: 29/04/2019


Curso Académico: 2019/2020

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:




Materias que se recomienda haber superado
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.
Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.
- 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.
Descripción de contenidos: Programa
Se realizará una oferta de al menos 5 herramientas de simulación, entre las que el alumno elegirá 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 30
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 70
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 y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.