Las competencias son la combinación adecuada de conocimientos, habilidades y destrezas, actitudes y valores, necesarios para el correcto desempeño en el ejercicio de la profesión. Las competencias específicas se adquieren y se desarrollan dentro del módulo Sistemas de Telecomunicación, mientras que las competencias generales y transversales se trabajan durante el Grado en Ingeniería en Tecnología de Telecomunicación.



Estas son las competencias para las que capacitará al alumnado esta asignatura:



Competencias específicas:

- Capacidad para la selección de circuitos, subsistemas y sistemas de radiofrecuencia, microondas, radiodifusión, radioenlaces y radiodeterminación (M03S4).

- Capacidad para la selección de antenas, equipos y sistemas de transmisión, propagación de ondas guiadas y no guiadas, por medios electromagnéticos, de radiofrecuencia u ópticos y la correspondiente gestión del espacio radioeléctrico y asignación de frecuencias (M03S5).



Competencias generales y transversales:

- Conocimiento de materias básicas y tecnologías que capacite al alumnado para el aprendizaje de nuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones (G003).

- Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas, comprendiendo la responsabilidad ética y profesional de la actividad de Ingeniería Técnica de Telecomunicación (G004).



Las competencias anteriores se concretan en los siguientes resultados de aprendizaje:



- Identificar los parámetros fundamentales que definen las propiedades de las fibras ópticas y de los dispositivos empleados en los sistemas de comunicaciones ópticas, así como aquellos mecanismos y efectos que limitan la capacidad de dichos sistemas (RA1).

- Comprender los fenómenos físicos que rigen el funcionamiento de las fibras ópticas y de los dispositivos ópticos (RA2).

- Seleccionar el tipo de fibra óptica adecuado y los dispositivos necesarios para cumplir con los requisitos de distancia y de ancho de banda de las redes ópticas de transmisión (RA3).

- Procesar las medidas proporcionadas por los instrumentos de medida aplicando la teoría de errores -análisis de incertidumbres- (RA4).

- Certificar el rendimiento y el funcionamiento de las instalaciones y los equipos ópticos empleando instrumentos de medida (RA5).

- Diagnosticar las fuentes de error en los sistemas de comunicaciones ópticas que operan defectuosamente (RA6).

- Diseñar redes ópticas de transmisión tanto para redes locales de alcance limitado como para redes trasatlánticas de alta capacidad (RA7).

- Evaluar las diferentes alternativas en la selección de los subsistemas que forman una red óptica de transmisión, primando las soluciones de mayor eficiencia y de menor impacto social y medioambiental (RA8).

La asignatura se estructura en dos partes:

- Por un lado, la materia impartida y trabajada de forma individual durante las clases magistrales + prácticas de aula comprende cinco temas.

- Por otro lado, durante seminarios + prácticas de laboratorio se realizan seis prácticas en grupos compuestos de 3-4 personas. Previamente se incluyen unas clases de formación para poder realizar las prácticas correctamente.



Clases magistrales + prácticas de aula:

- Tema 1: Introducción a las fibras ópticas.

Ángulo crítico y campo evanescente. Fibra óptica: estructura, tipos, aplicaciones, perfiles de índice de refracción, apertura numérica y capacidad de transmisión. Antecedentes históricos.

- Tema 2: Propagación en fibras ópticas.

Atenuación: mecanismos intrínsecos y extrínsecos, ventanas de transmisión y distancia máxima limitada por la atenuación. Dispersión: concepto y efectos, tipos de dispersión y máxima distancia limitada por la dispersión. Cables y fibras: estructura y tipos de cables. Conectores y empalmes: pérdidas intrínsecas y extrínsecas, pérdidas en conectores y empalmes.

- Tema 3: Emisores ópticos.

Los LED: funcionamiento, diodos SLED, diodos ELED y eficiencias. Láseres: funcionamiento, láser Fabry-Perot, eficiencias, modos de emisión y láseres basados en espejos distribuidos. Moduladores externos.

- Tema 4: Detectores ópticos y diseño de redes.

Fotodiodos: funcionamiento, eficiencias y responsividad, características espectrales y fotodiodo de avalancha vs fotodiodo PIN. Diseño de un enlace teniendo en cuenta los tiempos de respuesta del láser, de la fibra óptica y del receptor.

- Tema 5: Amplificadores ópticos y efectos no lineales.

Amplificadores ópticos: funcionamiento, EDFA, SOA y Raman. Efectos no lineales: clasificación y descripción.



Seminarios + prácticas de laboratorio:

- Clases de formación: Introducción y seguridad. Metrología. Introducción al análisis de incertidumbres.

- Práctica 1: Caracterización de dispositivos pasivos en fibras monomodo.

Caracterización de las pérdidas por curvatura. Acopladores.

- Práctica 2: Medida de la apertura numérica y otros parámetros de interés en fibras multimodo.

Pérdidas por desalineamientos de la fibra. Atenuación en fibras ópticas con conectores cuando se usan diferentes LED.

- Práctica 3: Caracterización de dispositivos activos y sistemas de transmisión WDM.

Caracterización de un láser semiconductor. Curva potencia-intensidad. Transmisión con multiplexación por división de longitud de onda. Medida de la atenuación en filtros demultiplexores.

- Práctica 4: Caracterización de un enlace de comunicaciones ópticas.

Familiarización con el manejo de un reflectómetro óptico (OTDR). Medida de la atenuación y las pérdidas por inserción en enlaces.

- Práctica 5: Análisis de la dispersión y de la tasa de error de bit en un enlace.

Medida de la dispersión. Investigación del factor de calidad y de la tasa de error de bit en función de la distancia del enlace.

- Práctica 6: Diseño y simulación de una red de transmisión digital.

Diseño, simulación y optimización de un sistema de transmisión digital en entornos de mediana distancia por fibra monomodo.

La asignatura se trabaja tanto de forma individual (clases magistrales + prácticas de aula) como en grupo (seminarios + prácticas de laboratorio) siguiendo la metodología expuesta a continuación:



- Lección magistral (clases magistrales):

El profesorado expone los fundamentos y los conceptos teóricos. Con el objeto de fomentar la participación del alumnado, regularmente se alternan las exposiciones teóricas con acciones grupales de dos a tres personas, en las que se trabajan los desarrollos matemáticos. Asimismo, el profesorado asesora al alumnado en el estudio semanal y en la lectura de la bibliografía recomendada en horas no presenciales. Se trabajan los resultados de aprendizaje RA1 y RA2.



- Resolución de problemas y aprendizaje basado en problemas (prácticas de aula):

El profesorado resuelve en pizarra los problemas relacionados con la teoría expuesta en las clases magistrales (dichos problemas vienen señalados mediante un asterisco en la colección de problemas facilitada al alumnado), promoviendo la participación oral del alumnado durante el proceso. Dicha participación puede basarse tanto en una interacción oral del tipo pregunta-respuesta como en la exposición en pizarra de la resolución de un subapartado por parte de una o dos personas. En este tipo de interacción profesorado-alumnado, los errores cometidos por el alumnado durante la resolución de los problemas pueden resultar tan valiosos como los aciertos, ya que permiten identificar aspectos que no han quedado suficientemente claros y corregir fallos comunes. El alumnado tiene la opción de resolver problemas adicionales (aquellos problemas que no se señalan con asterisco) en horas no presenciales. Se trabajan los resultados de aprendizaje RA3, RA7 y RA8.



- Aprendizaje basado en prácticas (seminarios + prácticas de laboratorio):

Se realizan seis prácticas en grupos de tres a cuatro personas (estas seis prácticas son independientes unas de otras y no están secuenciadas en el tiempo). Previamente, el alumnado dispone de las horas no presenciales para la lectura minuciosa del guion y la preparación de cada práctica. Después, cada práctica se desarrolla en dos sesiones: en una primera sesión, llevada a cabo durante las prácticas de laboratorio, cada grupo realiza las medidas experimentales y anota los resultados; en una segunda sesión, llevada a cabo durante los seminarios, cada grupo procesa los resultados de la sesión anterior y los documenta en un informe normalizado de práctica. El profesorado asesora a cada grupo tanto en la realización de las medidas experimentales como en la elaboración del informe de práctica de cara a mejorar las sucesivas prácticas e informes. Dicho asesoramiento tiene lugar durante las horas presenciales de los seminarios + prácticas de laboratorio, así como durante las horas de tutorías. Se trabajan los resultados de aprendizaje RA2, RA4, RA5 y RA6.



Nota: en el caso de que las condiciones sanitarias impidan la realización de alguna actividad docente y/o evaluación presencial, se activará una modalidad no presencial de la que el alumnado será informado puntualmente.

Para aprobar la asignatura es necesario obtener una puntuación igual o superior a 5 puntos sobre 10 en:

- la evaluación de las clases magistrales + prácticas de aula y en

- la evaluación de los seminarios + prácticas de laboratorio.



Evaluación de las clases magistrales + prácticas de aula (nota individual):

- En caso de evaluación continua:

* Dos cuestionarios mediante la plataforma virtual eGela (7% de la nota global).

* Un examen escrito en la fecha oficial de celebración de la prueba de evaluación final (28% de la nota global).

- En caso de evaluación final (por renunciar a la evaluación continua):

* Un cuestionario y un examen escrito en la fecha oficial de celebración de la prueba de evaluación final (35% de la nota global).



Evaluación de los seminarios + prácticas de laboratorio (nota grupal o individual):

- En caso de evaluación continua:

* 6 informes normalizados de prácticas con medidas experimentales debidamente procesadas (65% de la nota global, nota grupal).

- En caso de evaluación final (por renunciar a la evaluación continua):

* Un examen práctico tras el examen escrito en la fecha oficial de la prueba de evaluación final (65% de la nota global, nota individual).



Renuncia a la evaluación continua:

- El alumnado tendrá derecho a ser evaluado mediante el sistema de evaluación final: para ello, deberá presentar por escrito la renuncia a la evaluación continua, para lo que dispondrá de un plazo de 9 semanas, a contar desde el comienzo del cuatrimestre.



Renuncia a la convocatoria ordinaria:

- En caso de evaluación continua: el alumnado podrá renunciar a la convocatoria ordinaria en un plazo de un mes antes de la fecha de finalización del período docente; para ello, deberá presentar por escrito la renuncia a la convocatoria ordinaria. En caso de no hacerlo, la no presentación al examen en la fecha oficial de celebración de la prueba de evaluación final se considerará como suspenso.

- En caso de evaluación final (por renunciar a la evaluación continua): la no presentación al examen en la fecha oficial de celebración de la prueba de evaluación final supondrá la renuncia a la convocatoria ordinaria.

Todo el material está disponible en la plataforma virtual eGela:
- Transparencias PowerPoint trabajadas durante las clases magistrales.
- Enunciados correspondientes a los problemas trabajados durante las prácticas de aula.
- Manuales e informes normalizados de prácticas trabajados durante los seminarios + prácticas de laboratorio.

Información sobre la utilización de materiales, medios y recursos:
- Durante la impartición de clases (evaluación continua):
* Se permite el empleo de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos electrónicos o informáticos. En caso de que dichos aparatos o dispositivos tengan acceso a Internet, no se permitirá ninguna consulta que no sea sobre material didáctico. En cualquier caso, queda prohibida la utilización de aparatos o dispositivos telefónicos o de otro tipo.
- En la prueba de evaluación final (tanto evaluación continua como evaluación final):
* Se permite el empleo de calculadoras, pero queda prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo.

Bibliografía básica

G. Aldabaldetreku, G. Durana, Sistemas de comunicaciones ópticas. Euskal Herriko Unibertsitateko Argitalpen Zerbitzua / Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco, 2020.

J. Capmany, F. J. Fraile-Peláez, J. Martí, Fundamentos de comunicaciones ópticas. Síntesis, 2001.

G. Durana, G. Aldabaldetreku, Fundamentos de campos electromagnéticos para Ingeniería. Euskal Herriko Unibertsitateko Argitalpen Zerbitzua / Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco, 2017.

A. K. Ghatak, K. Thyagarajan, An Introduction to fiber optics. Cambridge University Press, 1998.

W. B. Jones, Introduction to optical fiber communication systems. Oxford University Press, 1988.

J. C. Palais, Fiber optic communications. Prentice Hall, 2004.

J. M. Senior, Optical fiber communications: principles and practice. Prentice-Hall, 1985.

A. W. Snyder, J. D. Love, Optical waveguide theory. Chapman and Hall, 1983.

J. R. Taylor, An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements, University Science Books, 1997.

K. Thyagarajan, A. K. Ghatak, Fiber optic essentials. John Wiley and Sons, 2007.

Bibliografía de profundización

G. P. Agrawal, Fiber-optic communication systems. John Wiley and Sons, 2002.
M. Born, E. Wolf, Principles of optics. Pergamon Press, 1990.
J. Capmany, D. Pastor, B. Ortega, Problemas de Comunicaciones Ópticas, Tomo 1: dispositivos, Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia, 1998.
J. W. Goodman, Statistical optics. John Wiley and Sons, 1985.
E. Hecht, Optica. Addison Wesley, 2002.
H. Hughes, Telecommunications cables. John Wiley and Sons, 1997.
H. C. van de Hulst, Light scattering by small particles. Dover Publications, 1981.
J. D. Jackson, Classical electrodynamics. John Wiley and Sons, 1999.
G. Keiser, Optical fiber communications. McGraw-Hill, 1991.
M. G. Kuzyk, Polymer fiber optics: materials, physics, and applications. Taylor and Francis, 2007.
J. Powers, An introduction to fiber optic systems. McGraw-Hill, 2002.
B. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of photonics. John Wiley and Sons, 2007.

Revistas

Revista Española de Física: http://www.revistadefisica.es/index.php/ref/index