Ficha Unidade Curricular (FUC)
Informação Geral / General Information
Carga Horária / Course Load
Área científica / Scientific area
Telecomunicações
Departamento / Department
Departamento de Ciências e Tecnologias da Informação
Ano letivo / Execution Year
2024/2025
Pré-requisitos / Pre-Requisites
Sistemas de Comunicação Ótica, Modulação e Codificação
Objetivos Gerais / Objectives
Adquirir conhecimentos práticos sobre componentes e sistemas optoelectrónicos, e desenvolver competências para trabalhar em laboratórios avançados de óptica.
Objetivos de Aprendizagem e a sua compatibilidade com o método de ensino (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos estudantes) / Learning outcomes
OA1: Caracterizar componentes optoelectrónicos. OA2: Caracterizar sistemas optoelectrónicos. OA3: Desenvolver competências de simulação de componentes e sistemas optoelectrónicos. OA4: Desenvolver competências de análise de fichas de dados de equipamentos optoelectrónicos. OA5: Adquirir conhecimentos sobre a preparação e realização de experiências laboratoriais de sistemas de fibra óptica. OA6: Adquirir competências na análise de dados recolhidos em ambiente laboratorial e na respectiva descrição em relatórios científicos.
Conteúdos Programáticos / Syllabus
CP1: Conceitos básicos de simulação CP2: Caracterização de lasers, moduladores e fotodetetores. CP3: Caracterização de filtros ópticos, fibras ópticas mononúcleo e amplificadores ópticos. CP4: Simulação e estimação de desempenho em sistemas com multiplexagem por divisão no comprimento de onda.
Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the curricular units content dovetails with the specified learning outcomes
O primeiro conteúdo programático introduz os conceitos básicos de simulação. Ao longo da UC, estes conceitos serão aplicados na simulação de componentes e sistemas optoelectrónicos (OA1, OA2 e OA3). O segundo e terceiro conteúdos programáticos incidem na caracterização e modelação de um conjunto de dispositivos, passivos e ativos, optoelectrónicos (OA1) nomeadamente, lasers, moduladores óticos, fotodetetores, amplificadores óticos, filtros e fibras óticas. Estes dispositivos serão posteriormente incluídos na simulação dos sistemas optoelectrónicos (OA3) e utilizados nas experiências laboratoriais (OA4, OA5 e OA6). No quarto conteúdo programático estudam-se os sistemas de comunicação ótica com multiplexagem por divisão no comprimento de onda. Será abordada a implementação, por simulação, destes sistemas (OA2, OA3, OA4) e será realizada a avaliação de desempenho experimental de um sistema com detecção direta (OA4, OA5 e OA6).
Avaliação / Assessment
O processo de avaliação é o seguinte. 1) Avaliação ao longo do semestre, com as duas seguintes componentes: i) preparação e realização de 4 experiências laboratoriais (50%). No final de cada sessão de laboratório os alunos deverão preencher e entregar uma ficha de avaliação dos conhecimentos adquiridos. ii) preparação e realização individual de 3 trabalhos de simulação (50%). A avaliação dos três trabalhos inclui discussão final sobre os trabalhos. O peso de cada um dos trabalhos para esta componente é 30%+30%+40%. - Os alunos terão de ter nota mínima de 9,5 valores em 20 valores em cada uma das duas componentes de avaliação. 2) Avaliação por exame (100% - 1ª época, 2ª época e época especial): exame escrito final, de avaliação dos conhecimentos adquiridos durante o semestre. A nota mínima no exame para passar é 9,5 valores em 20 valores.
Metodologias de Ensino / Teaching methodologies
Aulas de exercícios e de laboratório, e orientação tutorial.
Demonstração da coerência das metodologias de ensino e avaliação com os objetivos de aprendizagem da UC / Evidence that the teaching and assessment methodologies are appropriate for the learning outcomes
Esta UC integra metodologias de ensino variadas, nomeadamente: (i) explicação teórica dos modelos de caracterização de componentes e sistemas óticos (aulas teórico-práticas), (ii) implementação, por simulação numérica, dos modelos dos componentes e sistemas óticos e análise detalhada das formas de onda obtidas (aulas teórico-práticas), (ii) desenvolvimento de um conjunto de experiências em laboratório que permitam aos alunos validar os conceitos teóricos e resultados de simulação apreendidos ao longo da UC (aulas de laboratório). O alinhamento entre cada instrumento de avaliação e os objectivos de aprendizagem definidos para a UC é realizado de uma forma integrada onde os seis objetivos de aprendizagem são abordados nas três metodologias de ensino descritas em cima. A avaliação ao longo do semestre, composta pela realização de experiências de laboratório com entrega de relatório das atividades desenvolvidas e elaboração individual de simuladores de componentes e/ou sistemas de optoelectrónica, permite avaliar de forma objetiva e detalhada os conhecimentos fornecidos por cada uma das metodologias de ensino. Na avaliação por exame, os conhecimentos de modelação, simulação e implementação experimental são avaliados de forma teórica.
Observações / Observations
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Bibliografia Principal / Main Bibliography
[5] K. Kikuchi, Fundamentals of Coherent Optical Fiber Communications, Journal of Lightwave Technology 34(1), 157-179 (2016). [4] G. Agrawal, "Fiber-optic communication systems", 4ª edição, John Wiley & Sons, 2010. [3] R. Hui, Maurice O'Sullivan, ?Fiber Optic Measurement Techniques?, 1st Edition, Academic Press, 2008. [2] A. Carlson, P. Crilly and J. Rutledge, "Communication systems", 4ª edição, McGraw Hill, 2002. [1] M. Jeruchim, P. Balaban and K. Shanmugan, "Simulation of communication systems: modelling, methodology and techniques", 2ª edição, KA/PP, 2000.
Bibliografia Secundária / Secondary Bibliography
- A. Cartaxo, "Transmissão por fibra óptica", folhas da disciplina de Sistemas e Redes de Telecomunicações, IST, 2005. - I. P. Kaminow, T. Li (eds.), "Optical Fiber Telecommunications IVB: Systems and Impairments", Elsevier / Academic Press, 2002. - I. P. Kaminow, T. Li, A. E. Willner (eds.) "Optical Fiber Telecommunications VIB: Systems and Networks", Elsevier / Academic Press, 2013. - R. Ramaswami, K. Sivarajan, G. Sasaki, "Optical networks - a practical perspective", 3ª edição, Morgan Kaufmann, 2010.
Data da última atualização / Last Update Date
2024-07-25