GUÍA DOCENTE

Tecnologías Fotónicas

Grado enIngeniería Electrónica de Comunicaciones

Universidad de Alcalá

Curso Académico 2019/2020

4º Curso - 1er y 2º Cuatrimestre

GUÍA DOCENTE

Nombre de la asignatura: Tecnologías Fotónicas

Código: 370007

Titulación en la que se imparte:Grado enIngeniería Electrónica de Comunicaciones

Departamento y Área de Conocimiento:Electrónica

Electrónica

Carácter: Optativa (Orientada)

Créditos ECTS: 6

Curso y cuatrimestre: 4º Curso, 1er y 2º Cuatrimestre

Profesorado:Consultar página web asignatura enhttp://www.uah.es/aula_virtual/

Horario de Tutoría:Se indicará el primer día de clase y se publicará enhttp://www.uah.es/aula_virtual/

Idioma en el que se imparte: Español/English Friendly

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1a. PRESENTACIÓN

La asignatura de Tecnologías Fotónicas pretende proporcionar al alumno los conocimientos que lepermitan entender y desarrollar sistemas basados en la conjunción de conceptos ópticos y electrónicos.Estos sistemas híbridos constituyen actualmente la base de las modernas tecnologías de lainformación, inspección y comunicaciones.

Dado el perfil del alumnado, se pondrá especial énfasis en conceptos relacionados con las propiedadesópticas de los materiales semiconductores, generación y detección de radiación, definición radiométricade la radiación, funciones de acoplamiento óptico y de transferencia de modulación y guías de onda, asícomo aplicaciones de los dispositivos y sistemas fotónicos.

Para el buen aprovechamiento de la presente asignatura será necesario tener los conocimientosprevios adquiridos durante el primer año del Grado, en las asignaturas de Teoría de Circuitos (350004)y Análisis de Circuitos (350005). Se recomienda además haber seguido las asignaturas de ElectrónicaDigital (350007), Fundamentos Físicos II (350008) y Electrónica Básica (350011)

1b. COURSE SUMMARY

The Photonic Technologies course aims to provide the students with the fundamentals to understandand develop products based on the combination of optical and electronic systems. These hybridsystems are currently the core of the modern information technology, inspection and communication.

Given the profile of the students, special emphasis will be done on concepts related to the opticalproperties of semiconductor materials, generation and detection of radiation, radiometric definition ofradiation, optical coupling and modulation transfer function, together with waveguides and applicationsof photonic devices and systems.

Course contents use prior knowledge acquired in Circuit Theory (350004) and Circuit Analysis (350005),which are specially recommend. We also recommend the subjects of Digital Electronics (350007),Physics Fundamentals II (350008) and Basic Electronics (350011).

2. COMPETENCIAS

Competencias básicas, generales y transversales.

Esta asignatura contribuye a adquirir las siguientes competencias básicas, generales y transversalesdefinidas en el apartado 3 del Anexo de la Orden CIN/352/2009:

TR2 - Conocimiento de materias básicas y tecnologías, que le capacite para el aprendizaje denuevos métodos y tecnologías, así como que le dote de una gran versatilidad para adaptarse anuevas situaciones.

Competencias de Carácter Profesional

Esta asignatura proporciona la(s) siguiente(s) competencia(s) de carácter profesional definida(s) en elapartado 5 del Anexo de la Orden CIN/355/2009:

CSE4 - Capacidad para aplicar la electrónica como tecnología de soporte en otros campos yactividades, y no sólo en el ámbito de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.

CSE7 - Capacidad para diseñar dispositivos de interfaz, captura de datos y almacenamiento, yterminales para servicios y sistemas de telecomunicación.

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Resultados de aprendizaje

Al terminar con éxito esta asignatura, los estudiantes serán capaces de:

RA1. Identificar los elementos básicos de un sistema fotónico. Definir los diferentes principios defuncionamiento en que están basados. Seleccionar los idóneos para aplicaciones específicas.

RA2. Calcular la función de transferencia óptica en un enlace y optimizar la misma empleandodispositivos ópticos activos/pasivos.

RA3. Resolver problemas de enlaces de comunicaciones por fibra óptica. Caracterizar sistemas deseñalización luminosa. Diseñar sistemas fotónicos globales para su implantación en entornosreales.

RA4. Emplear instrumentación avanzada de detección e identificación de señales radiantes.

RA5. Valorar críticamente las nuevas tendencias en tecnologías fotónicas.

3. CONTENIDOS

Bloques de contenido Total de horas

Tema 1: Definición de la radiación. Fundamentos de radiometría y fotometría. Distribución espacial de laradiación. Efectos del medio de propagación y la distancia. Limitación dehaces y función de transferencia óptica (OTF). Optimización OTF consistemas ópticos pasivos.

8 horas

Tema 2: Detección de luz. Características básicas de los detectores de radiación. Límites en ladetección de luz. Detectores fotónicos: criterios de selección. Análisis ydiseño de sistemas de detección optoelectrónica.

8 horas

Tema 4: Generación de radiación óptica. Emisores térmicos: cuerpo negro y gris. El diodo emisor de luz (LED).Características ópticas de la emisión LED. Principio de funcionamiento de losemisores LÁSER. Características ópticas de la emisión LÁSER. Normas deseguridad en el uso de fuentes LÁSER. Circuitos de polarización de emisoresoptoelectrónicos.>

9 horas

Tema 5: Fibra óptica y guías de onda. Guías de onda integradas y fibra óptica. Sistemas de comunicacionesópticas. Dispositivos para el control de transmisión de información.Limitaciones en la transmisión de información por medios ópticos. Análisis deredes de transmisión fotónicas.

10 horas

Tema 6: Fotónica aplicada. Sensores fotónicos. Técnicas e instrumentación para sistemas de inspecciónóptica. Configuración de sensores fotónicos puntuales, casi-distribuidos ydistribuidos.

2 horas

Laboratorio: Actividades complementarias a los contenidos de la asignatura.Realización de ejercicios prácticos de análisis, diseño y experimentación desistemas Fotónicos.

16 horas

Ejercicios de Evaluación: Sesiones de evaluación individual y en gruposobre ejercicios de conjunto.

5 horas

Total de actividades presenciales: 58 horas

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4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA APRENDIZAJE.ACTIVIDADES FORMATIVAS

4.1. Distribución de créditos (especificar en horas)

Número de horas presenciales: 58 horas de clase presencial

Número de horas del trabajo propio del estudiante: 92 horas

Total horas 150

4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos

En el proceso de enseñanza-aprendizaje se realizarán las siguientes actividades formativas:

Clases teórico-prácticas en Grupo Grande: exposición y discusión de los contenidos de cadabloque temático.Clases teórico-prácticas en Grupo Pequeño: planteamiento y resolución de cuestiones y ejercicios.Actividades de evaluación individual y grupal.Clases prácticas, en Grupo Pequeño: sesiones de laboratorio.Tutorías: individuales y grupales.

Además se podrán utilizar, entre otras, los siguientes recursos complementarios de apoyo al estudio:

Trabajos individuales o en grupo: conllevando además de su realización, la correspondienteexposición pública ante el resto de sus compañeros para propiciar el debate.Asistencia a conferencias, reuniones o discusiones científicas relacionadas con la materia.

A lo largo del curso al alumno se le irán proponiendo actividades y tareas tanto teóricas como prácticas.Se realizarán distintas prácticas coordinadamente con la impartición de los conceptos teóricos; de estamanera el alumno puede experimentar y consolidar así los conceptos adquiridos, tanto individualmentecomo en grupo.

Para la realización de las prácticas, el alumno dispondrá en el laboratorio de un puesto con instrumentalbásico (osciloscopio, fuente de alimentación, generador de señal), así como un ordenador con softwarede diseño y simulación de circuitos electrónicos. En esta asignatura, se propone que las prácticas serealicen en grupos de un máximo de dos alumnos.

Adicionalmente, para el trabajo específico de la asignatura, se contará con software de diseño deestructuras fotónicas, analizador de espectros óptico y componentes ópticos básicos.

Durante todo el proceso de aprendizaje en la asignatura, el alumno deberá hacer uso de distintasfuentes y recursos bibliográficos o electrónicos, de manera que se familiarice con los entornos dedocumentación que en un futuro utilizará profesionalmente.

El profesorado facilitará los materiales necesarios para el seguimiento de la asignatura (fundamentosteóricos, ejercicios y problemas, manuales de prácticas, referencias audiovisuales, etc.) de manera queel alumno pueda cumplir con los objetivos de la asignatura, así como alcanzar las competenciasprevistas.

El alumno dispondrá a lo largo del cuatrimestre de tutorías grupales programadas, e individuales segúnlas necesidades del mismo. Ya sea de manera individual o en grupos reducidos, estas tutoríaspermitirán resolver las dudas y afianzar los conocimientos adquiridos. Además, ayudarán a realizar un

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adecuado seguimiento de los alumnos y a evaluar el buen funcionamiento de los mecanismos deenseñanza-aprendizaje.

5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y calificación

Preferentemente se ofrecerá a los alumnos un sistema de evaluación continua que tenga característicasde evaluación formativa de manera que sirva de realimentación en el proceso de enseñanza-aprendizaje por parte del alumno.

5.1. PROCEDIMIENTOS

La evaluación debe estar inspirada en los criterios de evaluación continua (Normativa de Regulación delos Procesos de Enseñanza Aprendizaje, NRPEA, art 3). No obstante, respetando la normativa de laUniversidad de Alcalá se pone a disposición del alumno un proceso alternativo de evaluación final deacuerdo a la Normativa de Evaluación de los Aprendizajes (aprobada en Consejo de Gobierno de 24 demarzo de 2011 y modificada en Consejo de Gobierno de 5 de mayo de 2016) según lo indicado en suArtículo 10, los alumnos tendrán un plazo de quince días desde el inicio del curso para solicitar porescrito al Director de la Escuela Politécnica Superior su intención de acogerse al modelo de evaluaciónno continua aduciendo las razones que estimen convenientes. La evaluación del proceso de aprendizajede todos los alumnos que no cursen solicitud al respecto o vean denegada la misma se realizará, pordefecto, de acuerdo al modelo de evaluación continua. El estudiante dispone de dos convocatorias parasuperar la asignatura, una ordinaria y otra extraordinaria.

5.2. EVALUACIÓN

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

El proceso de evaluación tiene por objetivo la valoración de los resultados de aprendizaje esperadosdescritos en la sección 2. En consecuencia, los criterios de evaluación que se apliquen en las diversaspruebas que forman parte del proceso, garantizarán que el alumno ha conseguido satisfactoriamentelos RA, demostrando que es capaz de:

CE1. Describir las propiedades fundamentales de los dispositivos fotónicos empleados en lossistemas que incorporan la radiación luminosa como portadora de la información.

CE2. Aplicar correctamente los fundamentos teóricos y las técnicas de resolución correspondientesen el análisis de los sistemas fotónicos básicos.

CE3. Resolver ejercicios de acoplamiento de radiación entre dispositivos emisores y detectores.

CE4. Justificar razonadamente las etapas a seguir seguidos para abordar la resolución deproblemas de análisis y síntesis de sistemas fotónicos.

CE5. Montar circuitos que incluyan componentes fotónicos básicos sin errores, así como medir suscaracterísticas y parámetros fundamentales.

CE6. Documentar adecuada y razonadamente los trabajos teórico/prácticos realizados.

De acuerdo con los criterios expuestos (especialmente los ítems CE4, CE5 y CE6), la realización deprácticas experimentales en laboratorio son un elemento esencial para la adquisición de lascompetencias objetivo de la asignatura.

En consecuencia, la asistencia a las sesiones de laboratorio y la superación de las prácticasobligatorias será considerada elemento imprescindible de la evaluación, tanto en la convocatoriaordinaria como en la extraordinaria1, y en las dos formas de evaluación previstas: continua y no

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continua.

Así mismo, dado que la superación de los criterios de evaluación marcados para el laboratorio nogarantiza el nivel adecuado en la totalidad de competencias correspondientes a la asignatura (según loscriterios CE1, CE2, y CE3), se considera que la superación de las pruebas teórico-prácticasprogramadas es asimismo un elemento imprescindible de la evaluación, tanto en la convocatoriaordinaria como en la extraordinaria, y en las dos formas de evaluación previstas: continua y no continua.

En consecuencia, para poder superar la asignatura, el alumno deberá demostrar un nivel mínimoapropiado de conocimientos y destrezas en ambos grupos de pruebas (teórico-prácticas yexperimentales). Tales niveles mínimos se establecen en los criterios de calificación.

INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

Los estudiantes serán evaluados de forma continuada mediante la entrega de Ejercicios Propuestosdurante las sesiones de Grupo Pequeño (GP), Pruebas de Evaluación Intermedia (PEI) distribuidas a lolargo del semestre, y redacción de memorias de trabajo realizado en laboratorio. Además, losestudiantes tendrán que demostrar el aprovechamiento de la asignatura mediante una Prueba deEvaluación Final (PEF).

Así pues, los instrumentos de evaluación a emplear supondrán la realización de Entregables, lapresentación de memorias de laboratorio (LAB) y la realización de PEI y PEF de acuerdo al calendariofijado al inicio de cada curso académico.

Las pruebas de Evaluación Continua diseñadas tienen como función:

Permitir al alumno conocer a lo largo del proceso de aprendizaje, con pruebas reales y objetivas,cuáles son los criterios de evaluación y calificación.Permitir que el alumno identifique los resultados del proceso de aprendizaje que ha llevado acabo, así como las competencias y las destrezas adquiridas.Dotar al profesorado de una medida de la calidad del proceso de implantación y desarrollo de laasignatura.

CRITERIOS DE CALIFICACIÓN

Convocatoria ordinaria, modelo de evaluación continua:

En la convocatoria ordinaria-evaluación continua, la relación entre resultados de aprendizaje, criterios einstrumentos de evaluación es la siguiente:

CompetenciaResultado deAprendizaje

Criterio deEvaluación

Instrumento deevaluación

Peso en lacalificación

CSE4, TR2 RA2, RA3 CE2-CE4, CE6 Entregables 10%

CSE4, CSE7,TR2

RA1 - RA4 CE1 - CE3 PEI 20%

RA1 - RA5 CE1 - CE4, CE6 PEF 40%

CSE4, CSE7 RA2 - RA4 CE3-CE6 LAB 30%

Superación de la Evaluación Continua:

En consecuencia, con los criterios de evaluación de la asignatura (sección 5.1), se considerará que elalumno ha alcanzado los Resultados de Aprendizaje esperados mediante la Evaluación Continua aldemostrar un nivel apropiado en la adquisición de las competencias teórico-prácticas y experimentales.Para ello, el alumno deberá cumplir las siguientes condiciones:

Superar las prácticas de laboratorio (LAB), correspondientes a las competencias experimentales,según los criterios publicados en los guiones de prácticas, obteniendo en ellas una calificación

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global igual o superior a 4,5/10.Superar las pruebas y ejercicios de evaluación realizados durante el curso correspondientes a lascompetencias teórico-prácticas (GP+PEI+PEF). Estas competencias se entenderán comoadquiridas si se obtiene una calificación global ponderada igual o superior a 4,5/10 puntos.Obtener una calificación global ponderada igual o superior a 5/10.

Calificación como “No Presentado”

El alumno que siga el modelo de evaluación continua, se considerará no presentado en la convocatoriaordinaria, cuando no se presente a la PEF.

Convocatoria ordinaria, modelo de evaluación final:

En la convocatoria ordinaria-evaluación continua, la relación entre resultados de aprendizaje, criterios einstrumentos de evaluación es la que sigue:

CompetenciaResultado deAprendizaje

Criterio deEvaluación

Instrumento deevaluación

Peso en lacalificación

CSE4, CSE7,TR2

RA1 - RA5 CE1 - CE4, CE6 PEF 70%

CSE4, CSE7 RA2 - RA4 CE3-CE6 LAB 30%

El alumno que siga este modelo deberá justificar que alcanza los Resultados de Aprendizaje esperadosmediante la realización de:

a) Una prueba teórico-práctica (PEF), que abarcará de manera amplia los contenidos de todos lostemas de las clases de teoría y ejercicios (70 %).

b) Se aplica el mismo criterio que en el caso de la evaluación continua sobre las Prácticas delaboratorio obligatorias. (30%)

Convocatoria extraordinaria:

En la convocatoria extraordinaria, la relación entre resultados de aprendizaje, criterios e instrumentos deevaluación es la siguiente:

CompetenciaResultado deAprendizaje

Criterio deEvaluación

Instrumento deevaluación

Peso en lacalificación

CSE4, CSE7,TR2

RA1-RA5 CE1-CE4, CE6 PEF 70%

CSE4, CSE7 RA2-RA4 CE3-CE6 LAB* 30%

Para todos los alumnos, la convocatoria extraordinaria constará de:

a) Una prueba teórico-práctica (PEF), que abarcará de manera amplia los contenidos de todos lostemas de las clases de teoría y ejercicios (70 %).

b) La nota de prácticas de la convocatoria ordinaria podrá conservarse para la convocatoriaextraordinaria si esta hubiera sido superior a 4,5/10 puntos. En caso contrario se deberán hacerunas pruebas prácticas de laboratorio (LAB*), que cubrirán los objetivos programados en la partecorrespondiente de la asignatura (30%); la realización de estas pruebas quedará supeditada a laobtención de una nota superior a 4 sobre 10 en la prueba teórico-práctica descrita en el apartado a).

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6. BIBLIOGRAFÍA

6.1. Bibliografía básica

Documentación preparada por el profesorado para la asignatura, que será proporcionada a losalumnos de manera directa, o con su publicación en la web de la asignatura.

B.E.A. Saleh, M.C Teich, Fundamentals of photonics, Wiley Series in Applied Optics. John Wileyand Sons. Nueva York, 1991

A. Daniels, Field Guide to Infrared Systems, SPIE Field Guides FG09, SPIE Press, Washington,2007

Kasap S.O, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices. 1ª Ed. Prentice Hall.1999.

Keiser G., Optical Fiber Communications, McGraw-Hill, Nueva York, 1993.

Senior, J.M., Optical Fiber Communications: Principles and Practice, Prentice Hall, 1992.

Casas, J., Óptica, Librería Pons, Zaragoza,1994.

Hecht, E., Zajac, A., Óptica, Prentice-Hall, 2000

H.J.R. Dutton, Understanding Optical Communications, IBM Redbooks, 1998

Páginas web sobre la temática de la asignatura que serán previamente seleccionadas por elprofesorado.

6.2. Bibliografía complementaria

E. Uiga, Optoelectronics, Prentice-Hall. 1995.

G.D. Boreman, Fundamentos de electro-óptica para ingenieros, SPIE. 1999

C.L. Wyatt, Radiometric system design, Macmillan. 1997

W.R. McCluney, Introduction to radiometry and photometry, Artech-House. 1994

G.P. Agrawal, Fiber-optic communication systems, Wiley. 2002 ï‚· J. Capmany et al.,Fundamentos de comunicaciones ópticas, Síntesis. 2001

J. Capmany et al., Dispositivos de comunicaciones ópticas, Síntesis. 2001

J. Wilson, J.F.B. Hawkes, Optoelectronics: an introduction, Prentice-Hall. 1998

R.H. Selfridge et al., Free-space optical link as a model undergraduate design project , IEEETrans. on Education, 50, 3, 2007

J.M. Albella et al., Fundamentos de microelectrónica, nanoelectrónica y fotónica, PearsonEducación. 2005 Página 11

Xingcun Colin Tong, Advanced materials for integrated optical waveguides, Springer Series inAdvanced Microelectronics vol. 46. 2014

E. Fred Schubert, Light-Emitting Diodes 2 nd Ed., Cambridge University Press. 2006

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TEACHING GUIDE

Photonic Technologies

Degree inElectronic Communications Engineering

Universidad de Alcalá

Academic Year 2019/2020

4th Year - 1st and 2nd Semester

TEACHING GUIDE

Course Name: Photonic Technologies

Code: 370007

Degree in: Electronic Communications Engineering

Department and area:Electrónica

Electronics

Type: Optional (Generic)

ECTS Credits: 6

Year and semester: 4th Year, 1st and 2nd Semester

Teachers: Check website http://www.uah.es/aula_virtual/

Tutoring schedule:Will be done the first day class and also will bepublished at http://www.uah.es/aula_virtual/

Language: Spanish/English Friendly

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1. COURSE SUMMARY

The Photonic Technologies course aims to provide the students with the fundamentals to understandand develop products based on the combination of optical and electronic systems. These hybridsystems are currently the core of the modern information technology, inspection and communication.

Given the profile of the students, special emphasis will be done on concepts related to the opticalproperties of semiconductor materials, generation and detection of radiation, radiometric definition ofradiation, optical coupling and modulation transfer function, together with waveguides and applicationsof photonic devices and systems.

Course contents use prior knowledge acquired in Circuit Theory (350004) and Circuit Analysis (350005),which are specially recommend. We also recommend the subjects of Digital Electronics (350007),Physics Fundamentals II (350008) and Basic Electron- ics (350011).

2. SKILLS

Basic, Generic and Cross Curricular Skills.

This course contributes to acquire the following generic skills, which are defined in the Section 3 of theAnnex to the Orden CIN/352/2009:

en_TR2 - Knowledge of basic subjects and technologies that enables to learn new methods andtechnologies, as well as to provide versatility that allows adaptation to new situations.

Professional Skills

This course contributes to acquire the following professional skills, which are defined in the Section 5 ofthe Annex to the Orden CIN/352/2009:

en_CSE4 - Ability to apply electronics as a support technology in other fields and activities, andnot only in the field of Information Technology and Communications.

en_CSE7 - Ability to design interface devices, data capture and storage, and terminals fortelecommunication services and systems.

Learning Outcomes

Upon successful completion of this course, students will be able to:

RA1. Identify the basic elements of a photonic system. Define the different op- erating principles onwhich they are based. Select the more suitable ones for a specific application.

RA2. Calculate the Optical Transfer Function (OTF) for a link and optimize it using active / passiveoptical devices.

RA3. Solve fiber optic communication link problems. Characterize light signaling systems. Designglobal photonic systems for their implementation in real environments.

RA4: Employ advanced instrumentation for detecting and identifying radiant signals.

RA5: Critically assess new trends in photonic technologies.

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3. CONTENTS

Module contents Lecture hours(Including problem

sessions)

Unit 1: Radiation definition.

Radiometry and photometry fundamentals. Spatial spreading ofradiation. Effects of the medium of propagation and distance.Beam limitation and optical transfer function (OTF). OTFoptimization with passive optical devices.

8 hours

Unit 2: Light detection.

Radiation detectors basic features. Limits in the detection of light.Photonic detectors: selection criteria. Analysis and design ofoptoelectronic detection systems.

8 hours

Unit 3: Light emission.

Thermal emitters: black and grey body. The Light-Emitting Diode(LED). LED emission optical features. Principle of opera- tion ofLASER emitters. Optical characteristics of the LASER emission.Safety rules when using LASER sources. Driving circuits foroptoelectronic emitters.

9 hours

Unit 4: Waveguides and optical fiber.

Integrated waveguides and fiber optic. Optical communicationsystems. Devices for the control of information transmission.Limitations on the transmission of information by optical means.Analysis of photonic transmission networks.

10 hours

Unit 5: Applied Photonics.

Photonic sensors. Techniques and instrumentation for opticalinspection systems. Configuration of point, quasdistributed anddistributed photonic sensors.

2 hours

Lab sessions: Complementary activities to the course contents. Realizationof practical exercises of analysis, design and experimentation with Photonicsystems.

16 hours

Evaluation: Individual and group evaluation sessions about coursecontents.

5 hours

Total on-class activities: 58 hours

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4. TEACHING - LEARNING METHODOLOGIES.FORMATIVE ACTIVITIES.

4.1. Credits Distribution

Number of lecture hours: 58 on-class hours

Number of working hours spent by each student: 92 hours

Total number of hours 150 hours

4.2. Methodological strategies, teaching materials and resources

The teaching-learning process will be carried out through the following activities:

Theoretical and practical sessions taught in a large group based on lectures that allow the teacherto introduce the required contents for the correct development of the learning process. Theselectures will present essential contents later serving to develop broader skills.Practical lectures taught mostly in small groups based on solving exercises and problems. The aimof these classes is to promote meaningful learning that allows students to deepen their theoreticalknowledge, relate and apply them creatively to solve more complex problems.Practical laboratory classes, exclusively taught in small groups based on problem or projectsolving.Interviews: individual and/or group.

Additionally, the following supplementary resources can be used to support the study:

Individual or group work: involving, together to its realization, the public exposure in front of therest of the students to encourage debate.Attendance to conferences, meetings or scientific discussions related to the course subject.

Throughout the course the student will be proposed activities and tasks both theoretical and practical.Different practical work will be carried out in coordination with the teaching of the theoretical concepts; inthis way the student can experiment and consolidate the acquired concepts, both individually and ingroup.

To accomplish the proposed labwork, the student will be available a work station with basic equipment(oscilloscope, power supply, signal generator) in the lab, as well as a computer with design andsimulation software tools for electronic circuits. The experimental activities are proposed to be carriedout by a couple as much.Additionally, for the specific work of the subject, there will be software for the design of photonicstructures, Optical Spectrum Analyser (OSA) and basic optical components.

Throughout the learning process, the student must use different sources and bibliographical or electronicresources, so that he becomes familiar with the documentation environments that in the future he willuse professionally.

The faculty will provide the necessary materials for the followup of the assignment (theoreticalfoundations, exercises and problems, practice manuals, audiovisual references, etc.) so that the studentcan meet the objectives of the subject, as well as achieve the expected competences.

The student will have scheduled either group or individual interviews throughout the semester, accordingto its needs. These interviews will contribute to solve the doubts and strengthen the acquired knowledge.

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Moreover, they will help to carry out an adequate followup of the students and to evaluate the properfunctioning of the teaching- learning mechanisms.

5. ASSESSMENT: procedures, evaluation and grading criteria

Preferably, students will be offered a continuous assessment model that has characteristics of formativeassessment in a way that serves as feedback in the teaching-learning process.

5.1. PROCEDURES

The evaluation must be inspired by the criteria of continuous evaluation (Regulations for the Regulationof Teaching Learning Processes, NRPEA, art 3). However, in compliance with the regulations of theUniversity of Alcalá, an alternative process of final evaluation is made available to the student inaccordance with the Regulations for the Evaluation of Apprenticeships (approved by the GoverningCouncil on March 24, 2011 and modified in the Board of Directors). Government of May 5, 2016) asindicated in Article 10, students will have a period of fifteen days from the start of the course to requestin writing to the Director of the Polytechnic School their intention to take the non-continuous evaluationmodel adducing the reasons that they deem convenient. The evaluation of the learning process of allstudents who do not apply for it or are denied it will be done, by default, according to the continuousassessment model. The student has two calls to pass the subject, one ordinary and one extraordinary.

5.2. EVALUATION

EVALUATION CRITERIA

The evaluation process aims to assess the expected learning outcomes described in section 2.Consequently, the evaluation criteria applied in the various tests that are part of the process, will ensurethat the student has successfully achieved the RA, showing that he/she is able to:

CE1. Describe the fundamental properties of the photonic devices used in systems that incorporatelight radiation as a carrier of information.

CE2. Apply the theoretical basis and the corresponding resolution techniques in the analysis of thebasic photonic systems.

CE3. Solve the radiation coupled between emitting devices and detectors.

CE4. Justify the steps to follow to address the resolution of problems of analysis and synthesis ofphotonic systems.

CE5. Assemble circuits that include basic photonic components without errors, as well as measuretheir fundamental parameters and features.

CE6. Supply documentary evidence of the theoretical / practical work carried out.

Thus, in accordance with the above depicted criteria (especially items CE4, CE5 and CE6), theexperimental labwork is an essential element for the acquisition of the competences of this subject.

Therefore, the attendance to the lab sessions and the overcoming of the compulsory lab work will beconsidered an essential element of the final mark achieved by the student, both in the ordinary and theextraordinary1 call, and in the two forms of evaluation: continuous and not continuous.

Likewise, given that the overcoming of the evaluation criteria set for the laboratory does not guaranteethe adequate level in all the competences corresponding to the subject (according to criteria CE1, CE2,and CE3), it is considered that the overcoming of the programmed theoretical-practical tests is also an

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essential element of the evaluation, both in the ordinary and in the extraordinary call, and in the twoforms of evaluation: continuous and not continuous.

Consequently, to pass the course, the student must demonstrate an appropriate minimum level ofknowledge and skills in both groups of tests (theoretical-practical and experimental). These minimumlevels are established in the qualification criteria (grading criteria section).

GRADING TOOLS

Students will be evaluated on a continuous way through the delivery of Proposed Exercises during theSmall Group (GP) sessions, Partial Evaluative Tests (PEI) distributed throughout the semester andwriting work reports made in the laboratory. In addition, students will have to demonstrate the correctunderstanding of the course contents through a Final Evaluation Test (PEF).

Therefore, the evaluation instruments to be used will include Deliverables, presentation of laboratoryreports (LAB) and the realization of PEI and PEF according to the schedule set at the beginning of eachacademic year.

These continuous assessment tests have as a function:

Allow the student to know throughout the learning process, with real and objective tests, what arethe evaluation and qualification criteria.Allow the student to identify the results of the learning process he has carried out, as well as thecompetences and skills acquired.Provide the faculty with a measure of the quality of the process of implementation anddevelopment of the course.

GRADING CRITERIA

Ordinary call, continuous assessment model:

The following table summarizes the relationship between skills, learning outcomes and assessmentprocedures of this module. Also, the weight of each assessment tool in the final mark is specified:

SkillLearningOutcomes

Evaluationcriteria

Grading toolContribution to the finalmark

CSE4, TR2 RA2, RA3 CE2-CE4, CE6 Deliverables 10%

CSE4, CSE7,TR2

RA1 - RA4 CE1-CE3 PEI 20%

RA1 - RA5 CE1-CE4, CE6 PEF 40%

CSE4, CSE7 RA2 - RA4 CE3-CE6 LAB 30%

Passing the course (continuous evaluation model):

With the evaluation criteria of the course (section 5.1), it will be considered that the student has achievedthe expected Learning Results through Continuous Assessment by showing an appropriate level in theacquisition of theoretical-practical and experimental skills. For this, the student must meet the followingconditions:

To pass the laboratory activities (LAB), belonging to the experimental competences, according tothe criteria published in the lab guide, obtaining a global qualification either equal to or greater than4,5 / 10.To pass the tests and evaluation exercises carried out during the course corresponding to thetheoretical-practical skills (GP + PEI + PEF). These competences will be understood as acquired ifa global weighted qualification either equal to or greater than 4.5 / 10 points is obtained.Obtain a global weighted mark equal to or greater than 5/10.

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Rated as “No Presentado”

The student who follows the continuous assessment model will be considered ‘No Presentado’ in theordinary call, when he/she does not do the PEF.

Ordinary call, final assessment model (no continuous) :

For this case, the following table shows the weight of each assessment instrument in the final mark:

SkillLearningOutcomes

Evaluationcriteria

Gradingtool

Contribution to the finalmark

CSE4, CSE7,TR2

RA1 - RA5 CE1-CE4, CE6 PEF 70%

CSE4, CSE7 RA2 - RA4 CE3-CE6 LAB 30%

The student who follows this model must justify that he achieves the expected Learning Results bycompleting:

a. A theoretical-practical test (PEF), which will comprehensively cover the contents of all the topics ofthe theory and exercises classes (70%).

b. The same criterion applies as in the case of the continuous evaluation on the compulsorylaboratory activities. (30%)

Extraordinary call

The extraordinary call, for those students who failed the ordinary one, will follow the guidelinessummarized in the following table:

SkillLearningOutcomes

Evaluationcriteria

Gradingtool

Contribution to the finalmark

CSE4, CSE7,TR2

RA1 - RA5 CE1-CE4, CE6 PEF 70%

CSE4, CSE7 RA2 - RA4 CE3-CE6 LAB* 30%

For all students, the extraordinary call will consist of:

a. A theoretical-practical test (PEF), which will comprehensively cover the contents of all the topics ofthe theory and exercises classes (70%).

b. The lab mark of the ordinary call may be kept for the extraordinary call if it had been higher than4.5 / 10 points. Otherwise, a practical laboratory test must be done (LAB*), which will cover theforeseen goal in the corresponding part of the assignment (30%); the realization of this test will beconstrained to obtaining a grade higher than 4 out of 10 in the theoretical-practical test describedin section a).

6. BIBLIOGRAPHY

6.1. Basic Bibliography

Documentation generated by the course faculty, which will be provided to students directly, orposted on the course Web site.

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B.E.A. Saleh, M.C Teich, Fundamentals of photonics, Wiley Series in Applied.Optics. John Wiley and Sons. Nueva York, 1991

A. Daniels, Field Guide to Infrared Systems, SPIE Field Guides FG09, SPIE Press, Washington,2007.

Kasap S.O, Optoelectronics and Photonics: Principles and Practices. 1ª Ed. Prentice Hall. 1999.

Keiser G., Optical Fiber Communications, McGraw-Hill, Nueva York, 1993.

Senior, J.M., Optical Fiber Communications: Principles and Practice, Prentice Hall, 1992.

Casas, J., Óptica, Librería Pons, Zaragoza,1994.

Hecht, E., Optics, 4th Edition, Pearson, 2014.

H.J.R. Dutton, Understanding Optical Communications, IBM Redbooks,1998.

Web pages related with the course that will be previously selected by the teaching staff.

6.2. Additional Bibliography

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G.D. Boreman, Basic ElectroÓptics for Electrical Engineers, SPIE. 1998

C.L. Wyatt, Radiometric system design, Macmillan. 1997

W.R. McCluney, Introduction to radiometry and photometry, Artech-House.1994

G.P. Agrawal, Fiber-optic communication systems, Wiley. 2002

J. Capmany et al., Fundamentos de comunicaciones ópticas, Síntesis. 2001

J. Capmany et al., Dispositivos de comunicaciones ópticas, Síntesis. 2001

J. Wilson, J.F.B. Hawkes, Optoelectronics: an introduction, Prentice-Hall.1998

R.H. Selfridge et al., Free-space optical link as a model undergraduate design project, IEEE Trans.on Education, 50, 3, 2007

J.M. Albella et al., Fundamentos de microelectrónica, nanoelectrónica y fotónica, PearsonEducación. 2005

Xingcun Colin Tong, Advanced materials for integrated optical waveguides, Springer Series inAdvanced Microelectronics vol. 46. 2014

E. Fred Schubert, Light-Emitting Diodes 2nd Ed., Cambridge University Press.2006

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