Tecnologías Fotónicas

Grado en Ingeniería en Sistemas de Telecomunicación (GIST)

Grado en Ingeniería Telemática (GIT)

Universidad de Alcalá

Curso Académico 2018/2019

4º Curso – Cuatrimestre 7º, 8º

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GUÍA DOCENTE

Nombre de la asignatura: Tecnologías Fotónicas Código: 370007

Titulaciones en las que se im-parte:

Grado en Ingeniería en Sistemas de Teleco-municación (GIST) Grado en Ingeniería Telemática (GIT)

Departamento y Área de Co-nocimiento: Electrónica / Tecnología Electrónica

Carácter: Optativa Créditos ECTS: 6 Curso y cuatrimestre: curso 4º / cuatrimestre 7º, 8º

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

Horario de Tutoría: Se indicará el primer día de clase y se publi-cará en http://www.uah.es/aula_virtual/

Idioma en el que se imparte: Español

1. PRESENTACIÓN La asignatura de Tecnologías Fotónicas pretende proporcionar al estudiante los co-nocimientos que le permitan 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 la información, inspección y comunicaciones. Dado el perfil del alumnado, se pondrá especial énfasis en conceptos relacionados con las propiedades ópticas de los materiales semiconductores, generación y detec-ción de radiación, definición radiométrica de la radiación, funciones de acoplamiento óptico y de transferencia de modulación y guías de onda, así como aplicaciones de los dispositivos y sistemas fotónicos. Para el buen aprovechamiento de la presente asignatura será necesario tener los conocimientos previos adquiridos durante el primer año del Grado, en las asignatu-ras de Teoría de Circuitos (350004) y Análisis de Circuitos (350005). Se recomienda además haber seguido las asignaturas de Electrónica Digital (350007), Fundamen-tos Físicos II (350008) y Electrónica Básica (350011)

1b. PRESENTATION The Photonic Technologies course aims to provide the students with the fundamentals to understand and develop products based on the combination of optical and electronic systems. These hybrid systems are currently the core of the modern information tech-nology, inspection and communication.

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Given the profile of the students, special emphasis will be done on concepts related to the optical properties of semiconductor materials, generation and detection of radia-tion, radiometric definition of radiation, optical coupling and modulation transfer func-tion, together with waveguides and applications of 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 sub-jects of Digital Electronics (350007), Physics Fundamentals II (350008) and Basic Electronics (350011).

2. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE Competencias Genéricas:

Esta asignatura contribuye a profundizar en las siguientes competencias definidas en el apartado 3 del Anexo de la Orden CIN/351/2009:

Código Competencias a adquirir

TR2 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.

Competencias de carácter profesional:

Esta asignatura completa la formación del estudiante en relación con las siguientes competencias de carácter profesional, definidas en el Apartado 5 del Anexo de la Or-den CIN/351/2009.

Código Competencias a adquirir

CSE4 Capacidad de aplicar la electrónica como tecnología de soporte en otros campos y actividades, y no sólo en el ámbito de las TIC.

CSE7 Capacidad para diseñar dispositivos de interfaz, captura de datos y almacenamiento, y terminales para servicios y sistemas de teleco-municación.

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 dife-rentes principios de funcionamiento en que están basados. Seleccionar los idó-neos para aplicaciones específicas.

• RA2: Calcular la función de transferencia óptica en un enlace y optimizar la misma empleando dispositivos ópticos activos/pasivos.

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• RA3: Resolver problemas de enlaces por fibra óptica. Caracterizar sistemas de señalización luminosa. Diseñar sistemas fotónicos globales para su implanta-ción en entornos reales.

• RA4: Emplear instrumentación avanzada de detección e identificación de se-ñales radiantes.

• RA5: Valorar críticamente las nuevas tendencias en tecnologías fotónicas.

3. CONTENIDOS

Bloques de contenido Total de clases, créditos u horas

Tema 1: Definición de la radiación. Fundamentos de radiometría y fotometría. Distribución espa-cial de la radiación. Efectos del medio de propagación y la distancia. Limitación de haces y función de transferencia óp-tica (OTF). Optimización de OTF con sistemas ópticos pasi-vos

8 horas

Tema 2: Propiedades ópticas de los semiconductores. Fundamentos de la interacción radiación-materia. Reglas de selección de las transiciones radiativas. Estructuras fotónicas básicas: unión p-n

3 horas

Tema 3: Detección de luz. Características básicas de los detectores de radiación. Lími-tes en la detección de luz. Detectores fotónicos. Análisis y di-seño 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 los emisores LÁSER. Características ópticas de la emisión LÁSER. Normas de seguridad en el uso de fuentes LÁSER. Circuitos de polarización de emisores op-toelectrónicos.

8 horas

Tema 5: Fibra óptica y guías de onda. Guías de onda integradas y fibra óptica. Análisis de estructu-ras integradas: método matricial. Definición de condiciones de frontera

6 horas

Tema 6: Fotónica aplicada. Sensores fotónicos. Sistemas de almacenamiento de informa-ción. Monitores y displays. Estructuras fotovoltáicas. Disposi-tivos de acoplamiento óptico: optoacopladores y encoders fo-tónicos.

4 horas

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

16 horas

Ejercicios de Evaluación: Sesiones de evaluación individual y en grupo sobre ejercicios de conjunto. 5 horas

Total de actividades presenciales: 58 horas

Cronograma La temporización y el cronograma final de la asignatura se adaptarán al calendario oficial correspondiente y será descrito en un documento a entregar al inicio del curso.

4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE. ACTIVIDADES FORMATIVAS

4.1. Distribución de créditos (en horas)

Número de horas presenciales: 58 horas de clase presencial Número de horas del trabajo

propio del estudiante: 92 horas

Total horas 150 horas

4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos

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

• Clases teórico-prácticas en Grupo Grande: exposición y discusión de los con-tenidos de cada bloque 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 co-rrespondiente exposición pública ante el resto de sus compañeros para propi-ciar el debate.

• Asistencia a conferencias, reuniones o discusiones científicas relacionadas con la materia.

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A lo largo del curso al estudiante se le irán proponiendo actividades y tareas tanto teóricas como prácticas. Se realizarán distintas prácticas coordinadamente con la im-partición de los conceptos teóricos; de esta manera el estudiante puede experimentar y consolidar así los conceptos adquiridos, tanto individualmente como en grupo. Para la realización de las prácticas, el estudiante dispondrá en el laboratorio de un puesto con instrumental básico (osciloscopio, fuente de alimentación, generador de señal), así como un ordenador con software de diseño y simulación de circuitos elec-trónicos. En esta asignatura, se propone que las prácticas se realicen en grupos de un máximo de dos estudiantes. Adicionalmente, para el estudio práctico específico de la asignatura, se contará con software de diseño de estructuras fotónicas, analizador de espectros óptico y compo-nentes ópticos básicos. Durante todo el proceso de aprendizaje en la asignatura, el estudiante deberá hacer uso de distintas fuentes y recursos bibliográficos o electrónicos, de manera que se familiarice con los entornos de documentación que en un futuro utilizará profesional-mente. El profesorado facilitará los materiales necesarios para el seguimiento de la asignatura (fundamentos teóricos, ejercicios y problemas, manuales de prácticas, referencias au-diovisuales, etc.) de manera que el estudiante pueda cumplir con los objetivos de la asignatura, así como alcanzar las competencias previstas. El estudiante dispondrá a lo largo del cuatrimestre de tutorías grupales programadas, e individuales según las necesidades del mismo. Ya sea de manera individual o en grupos reducidos, estas tutorías permitirán resolver las dudas y afianzar los conoci-mientos adquiridos. Además, ayudarán a realizar un adecuado seguimiento de los es-tudiantes y a evaluar el buen funcionamiento de los mecanismos de enseñanza-apren-dizaje.

5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de califica-ción

5.1 CRITERIOS DE EVALUACIÓN

El proceso de evaluación tiene por objetivo la valoración de los resultados de apren-dizaje esperados descritos en la sección 2. En consecuencia, los criterios de evalua-ción que se apliquen en las diversas pruebas que forman parte del proceso, garanti-zarán que el estudiante ha conseguido satisfactoriamente los RA, demostrando que es capaz de:

CE1. Describir las propiedades fundamentales de los dispositivos fotónicos

empleados en los sistemas que incorporan la radiación luminosa como porta-dora de la información.

CE2. Aplicar correctamente los fundamentos teóricos y las técnicas de resolu-ción correspondientes en el análisis de los sistemas fotónicos básicos.

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CE3. Resolver ejercicios de acoplamiento de radiación entre dispositivos emi-sores y detectores.

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

CE5. Montar circuitos que incluyan componentes fotónicos básicos sin erro-res, así como medir sus características 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 de prácticas experimentales en laboratorio son un elemento esencial para la adquisición de las competencias objetivo de la asignatura. En consecuencia, la asistencia a las sesiones de laboratorio y la superación de las prácticas obligatorias será considerada elemento imprescindible de la evaluación, tanto en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria1, y en las dos formas de evaluación previstas: continua y no continua. Así mismo, dado que la superación de los criterios de evaluación marcados para el laboratorio no garantiza el nivel adecuado en la totalidad de competencias correspon-dientes a la asignatura (según los criterios CE1, CE2, y CE3), se considera que la superación de las pruebas teórico-prácticas programadas es asimismo un elemento imprescindible de la evaluación, tanto en la convocatoria ordinaria como en la extra-ordinaria, y en las dos formas de evaluación previstas: continua y no continua. En consecuencia, para poder superar la asignatura, el estudiante deberá demostrar un nivel mínimo apropiado de conocimientos y destrezas en ambos grupos de prue-bas (teórico-prácticas y experimentales). Tales niveles mínimos se establecen en los criterios de calificación (sección 5.3).

5.2 INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN

Los estudiantes serán evaluados de forma continuada mediante la entrega de Ejerci-cios Propuestos durante las sesiones de Grupo Pequeño (GP), Pruebas de Evalua-ción Parcial (PEP) distribuidas a lo largo del semestre, y redacción de memorias de trabajo realizado en laboratorio. Además, los estudiantes tendrán que demostrar el aprovechamiento de la asignatura mediante una Prueba de Evaluación Final (PEF). Así pues, los instrumentos de evaluación a emplear supondrán la realización de En-tregables, la presentación de memorias de laboratorio (LAB) y la realización de PEP y PEF de acuerdo al calendario fijado al inicio de cada curso académico. Las pruebas de Evaluación Continua diseñadas tienen como función:

• Permitir al estudiante conocer a lo largo del proceso de aprendizaje, con prue-bas reales y objetivas, cuáles son los criterios de evaluación y calificación.

• Permitir que el estudiante identifique los resultados del proceso de aprendizaje que ha llevado a cabo, así como las competencias y las destrezas adquiridas.

1 Normativa reguladora de los procesos de evaluación de los aprendizajes aprobada en Consejo de Gobierno de 24 de marzo de 2011, Artículo 6, párrafo 4.

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• Dotar al profesorado de una medida de la calidad del proceso de implantación y desarrollo de la asignatura.

5.3 INSTRUMENTOS DE CALIFICACIÓN

El proceso de evaluación está fundamentado en la evaluación continua del estu-diante. No obstante, los estudiantes tendrán un plazo de quince días para solicitar por escrito al Director de la Escuela Politécnica Superior su intención de acogerse al mo-delo de evaluación final aduciendo las razones que estimen convenientes. La eva-luación del proceso de aprendizaje de todos los estudiantes que no cursen solicitud al respecto o vean denegada la misma se realizará, por defecto, de acuerdo al modelo de evaluación continua. Convocatoria ordinaria, modelo de evaluación continua:

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

Competencia Resultado Aprendizaje

Criterio de Evaluación

Instrumento de Evaluación

Peso en la ca-lificación

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

CSE4, CSE7 TR2

RA1 - RA4 CE1 - CE3 PEP 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 el estudiante ha alcanzado los Resultados de Aprendizaje esperados mediante la Evaluación Continua al demostrar un nivel apropiado en la adquisición de las competencias teórico-prácticas y experimentales. Para ello, el estudiante deberá cumplir las siguientes condiciones:

• Superar las prácticas de laboratorio (LAB), correspondientes a las compe-tencias experimentales, según los criterios publicados en los guiones de prácticas, obteniendo en ellas una calificación global igual o superior a 4,5/10.

• Superar las pruebas y ejercicios de evaluación realizados durante el curso correspondientes a las competencias teórico-prácticas (GP+PEP+PEF). Es-tas competencias se entenderán como adquiridas si se obtiene una califica-ción 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”

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El estudiante que siga el modelo de evaluación continua, se considerará no presen-tado en la convocatoria ordinaria, 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 e instrumentos de evaluación es la que sigue:

Competencia Resultado Aprendizaje

Criterio de Evaluación

Instrumento de Evaluación

Peso en la ca-lificación

CSE4, CSE7 TR2 RA1 - RA5 CE1 - CE4,

CE6 PEF 70%

CSE4, CSE7 RA2 - RA4 CE3-CE6 LAB 30% El estudiante que siga este modelo modelo, deberá justificar que alcanza los Resul-tados de Aprendizaje esperados mediante la realización de:

a) Una prueba teórico-práctica (PEF), que abarcará de manera amplia los conte-nidos de todos los temas 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 de laboratorio obligatorias. (30%)

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

Competencia Resultado Aprendizaje

Criterio de Evaluación

Instrumento de Evaluación

Peso en la ca-lificación

CST1 CST2, TR3 RA1-RA5 CE1-CE5 PEF 70%

CST1, CST2, TR3 TR8 RA2-RA5 CE1-CE5 TA 30%

Para todos los estudiantes, la convocatoria extraordinaria constará de:

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

• La nota de prácticas de la convocatoria ordinaria podrá conservarse para la convocatoria extraordinaria si esta hubiera sido superior a 4,5/10 puntos. En caso contrario se deberán hacer unas pruebas prácticas de laboratorio, que cubrirán los objetivos programados en la parte correspondiente de la asignatura (30%); la realización de estas pruebas quedará supeditada a la obtención de una nota superior a 4 sobre 10 en la prueba teórico-práctica descrita en el apar-tado a).

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6. BIBLIOGRAFÍA

Bibliografía Básica.

• Documentación preparada por el profesorado para la asignatura, que será pro-porcionada a los estudiantes 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 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, Pren-tice Hall, 1992.

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

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

• Páginas web sobre la temática de la asignatura que serán previamente selec-cionadas por el profesorado.

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

• 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 fo-tónica, Pearson Educación. 2005

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

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

• O.S. Heavens, Optical Properties of Thin Solid Films, Dover. 1991

Photonic Technologies

Electronic Communications Engineering Degree (GIEC)

University of Alcala

2018/2019 4th Academic Year – Semester 7th and 8th

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COURSE GUIDE

Course: Photonic Technologies Code: 370007

Degree taught: Telecommunication Systems Engineering Degree (GIST). Telematic Engineering Degree (GIT)

Department and Area of Ex-pertise: Electronics / Electronic Technology

Character: Elective Course (oriented) ECTS credits: 6 Year and Semester: 4th Academic year / 7th, 8th semester

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

Office hours: Will be done the first day class and also will be published at http://www.uah.es/aula_virtual/

Languages: Spanish / English Friendly

1. INTRODUCTION The Photonic Technologies course aims to provide the students with the fundamentals to understand and develop products based on the combination of optical and electronic systems. These hybrid systems are currently the core of the modern information tech-nology, inspection and communication. Given the profile of the students, special emphasis will be done on concepts related to the optical properties of semiconductor materials, generation and detection of radia-tion, radiometric definition of radiation, optical coupling and modulation transfer func-tion, together with waveguides and applications of 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 AND LEARNING RESULTS General Skills:

This course helps to deepen the following skills defined in section 3 of the Annex to the Order CIN / 352/2009:

Code Skills to acquire

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TR2 Knowledge of the basic principles and technologies that will help the student to learn new methods and technologies, as well as providing great versatility for adjusting to new situations

Professional Skills:

This course contributes to deepen the following competences of professional charac-ter, defined in Section 5 of the Annex to the Order CIN / 352/2009.

Code Skills to acquire

CSE4 Ability to apply electronics as a support technology in other fields and activities, and not only in the field of ICT.

CSE7 Ability to design interface devices, data capture and storage, and terminals for telecommunication services and systems.

Learning outcomes (RA):

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 on which 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 / passive optical devices.

• RA3: Solve fiber optic communication link problems. Characterize light signaling systems. Design global photonic systems for their implementation in real envi-ronments.

• RA4: Employ advanced instrumentation for detecting and identifying radiant sig-nals.

• 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 of radiation. Effects of the medium of propagation and dis-tance. Beam limitation and optical transfer function (OTF). OTF optimization with passive optical devices.

8 hours

Unit 2: Optical properties of semiconductors. Fundamentals of light-matter interaction. Selection rules for radia-tive transitions. Basic photonic structures: p-n junction

3 hours

Unit 3: Light detection. Radiation detectors basic features. Limits in the detection of light. Photonic detectors: selection criteria. Analysis and de-sign of optoelectronic detection systems.

8 hours

Unit 4: Light emission. Thermal emitters: black and grey body. The Light-Emitting Di-ode (LED). LED emission optical features. Principle of opera-tion of LASER emitters. Optical characteristics of the LASER emission. Safety rules when using LASER sources. Driving circuits for optoelectronic emitters.

8 hours

Unit 5: Waveguides and optical fiber. Integrated waveguides and fiber optic. Analysis of integrated photonic structures: matrix method. Boundary conditions.

6 hours

Unit 5: Applied Photonics. Photonic sensors. Optical data storage. Displays. Photovoltaic systems. Optocouplers.

4 hours

Lab sessions: Complementary activities to the course contents. Realization of practical exercises of analysis, design and experi-mentation with Photonic systems.

16 hours

Evaluation: Individual and group evaluation sessions about course contents. 5 hours

Total on-class activities: 58 hours

Teaching Schedule The timing and the final schedule of the course will be adapted to the corresponding official calendar and will be described in a document to be delivered at the beginning of the course itself.

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4. TEACHING METHODOLOGIES. LEARNING ACTIVITIES 4.1. Credit Distribution (specified in hours)

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, 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 teacher to introduce the required contents for the correct development of the learning process. These lectures will present essential contents later serv-ing to develop broader skills.

• Practical lectures taught mostly in small groups based on solving exercises and problems. The aim of these classes is to promote meaningful learning that al-lows students to deepen their theoretical knowledge, relate and apply them cre-atively to solve more complex problems.

• Practical laboratory classes, exclusively taught in small groups based on prob-lem or project solving.

• 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 expo-sure in front of the rest 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 teach-ing of the theoretical concepts; in this way the student can experiment and consolidate the acquired concepts, both individually and in group. 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 and simulation software tools for electronic circuits. The experi-mental activities are proposed to be carried out by a couple as much. Additionally, for the specific work of the subject, there will be software for the design of photonic structures, Optical Spectrum Analyser (OSA) and basic optical components. Throughout the learning process, the student must use different sources and biblio-graphical or electronic resources, so that he becomes familiar with the documentation environments that in the future he will use professionally.

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The faculty will provide the necessary materials for the follow-up of the assignment (theoretical foundations, exercises and problems, practice manuals, audiovisual refer-ences, etc.) so that the student can 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, according to its needs. These interviews will contribute to solve the doubts and strengthen the acquired knowledge. Moreover, they will help to carry out an ade-quate follow-up of the students and to evaluate the proper functioning of the teaching-learning mechanisms.

5. ASSESSMENT: Procedures, assessment criteria and grading system

5.1 Assessment 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 ensure that 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 sys-tems that incorporate light radiation as a carrier of information.

CE2. Apply the theoretical basis and the corresponding resolution techniques in the analysis of the basic 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 analy-

sis and synthesis of photonic systems. CE5. Assemble circuits that include basic photonic components without errors,

as well as measure their 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), the experimental labwork is an essential element for the acquisition of the com-petences of this subject. Therefore, the attendance to the lab sessions and the overcoming of the compulsory lab work will be considered an essential element of the final mark achieved by the student, both in the ordinary and the extraordinary1 call, and in the two forms of eval-uation: continuous and not continuous Likewise, given that the overcoming of the evaluation criteria set for the laboratory does not guarantee the adequate level in all the competences corresponding to the subject (according to criteria CE1, CE2, and CE3), it is considered that the overcoming 1 Normativa reguladora de los procesos de evaluación de los aprendizajes aprobada en Consejo de Gobierno de 24 de marzo de 2011, Artículo 6, párrafo 4.

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of the programmed theoretical-practical tests is also an essential element of the eval-uation, both in the ordinary and in the extraordinary call, and in the two forms of eval-uation: continuous and not continuous Consequently, to pass the course, the student must demonstrate an appropriate min-imum level of knowledge and skills in both groups of tests (theoretical-practical and experimental). These minimum levels are established in the qualification criteria (sec-tion 5.3).

5.2 Assessment tools

Students will be evaluated on a continuous way through the delivery of Proposed Ex-ercises during the Small Group (GP) sessions, Partial Evaluative Tests (PEP) distrib-uted throughout the semester and writing work reports made in the laboratory. In ad-dition, students will have to demonstrate the correct understanding of the course con-tents through a Final Evaluation Test (PEF). Therefore, the evaluation instruments to be used will include Deliverables, presenta-tion of laboratory reports (LAB) and the realization of PEP and PEF according to the schedule set at the beginning of each academic year. These continuous assessment tests have as a function:

• Allow the student to know throughout the learning process, with real and objec-tive tests, what are the evaluation and qualification criteria.

• Allow the student to identify the results of the learning process he has carried out, as well as the competences and skills acquired.

• Provide the faculty with a measure of the quality of the process of implementa-tion and development of the course.

5.3 Grading criteria

The evaluation process is based on the continuous monitoring of the student work. Nevertheless, students will have a period of fifteen days to address to the Director of the Polytechnic School (in a written request) showing their intention to avail themselves to the final evaluation model, citing the reasons they deem appropriate. The evalua-tion of the learning process of all students who either do not apply for or are denied it, will be done, by default, according to the continuous assessment model. This section quantifies the grading criteria for passing the module. Ordinary call, continuous assessment model:

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

Skill Learning outcome

Assessment criteria

Assessment tool

Final mark weight

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

CSE4, CSE7 TR2 RA1 - RA4 CE1 - CE3 PEP 20%

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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 achieved the expected Learning Results through Continuous Assessment by showing an appropriate level in the acquisition of theoretical-practical and experi-mental skills. For this, the student must meet the following conditions:

• To pass the laboratory activities (LAB), belonging to the experimental compe-tences, according to the criteria published in the lab guide, obtaining a global qualification either equal to or greater than 4,5 / 10.

• To pass the tests and evaluation exercises carried out during the course corre-sponding to the theoretical-practical skills (GP + PEP + PEF). These compe-tences will be understood as acquired if a 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. Rated as “No Presentado” The student who follows the continuous assessment model will be considered ‘No Presentado’ in the ordinary 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:

Skill Learning outcome

Assessment criteria

Assessment tool

Final mark weight

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 Learn-ing Results by completing:

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

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

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

Skill Learning outcome

Assessment criteria

Assessment tool

Final mark weight

CST1 CST2, TR3 RA1-RA5 CE1-CE5 PEF 70%

CST1, CST2, TR3 TR8 RA2-RA5 CE1-CE5 TA 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 of the 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 than 4.5 / 10 points. Otherwise, a practical laboratory test must be done, which will cover the foreseen goal in the corresponding part of the assign-ment (30%); the realization of this test will be constrained to obtaining a grade higher than 4 out of 10 in the theoretical-practical test described in section a).

6. BIBLIOGRAPHY

Basic bibliography.

• Documentation generated by the course faculty, which will be provided to stu-dents directly, or posted on the course Web site.

• 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, Pren-tice Hall, 1992.

• 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 teach-ing staff.

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Further reading. • E. Uiga, Optoelectronics, Prentice-Hall. 1995.

• G.D. Boreman, Basic Electrooptics 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 fo-tónica, Pearson Educación. 2005

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

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