I N S T I T U T O P O L I T É C N I C O N A C I O N A L SECRETARÍA ACADÉMICA DIRECCIÓN DE EDUCACION SUPERIOR PROGRAMA SINTÉTICO

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DIRECCIÓN DE EDUCACION SUPERIOR

PROGRAMA SINTÉTICO

CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.

ASIGNATURA: Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica.(Optativa)

SEMESTRE:

Octavo.

OBJETIVO GENERAL:

El alumno podrá analizará y diseñará sistemas de transmisión de señales utilizando fibra óptica.

CONTENIDO SINTÉTICO:

I.- Introducción a los Sistemas de Transmisión por Medio de Fibra Òptica. II.- Análisis de Transmisión.

III.- Modulación Codificación y Multiplexaje .

METODOLOGÍA:

Búsqueda de información por parte del alumno asesorado por el profesor.

Integración de equipos de trabajo de alumnos para la realización de prácticas y ejercicios. Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor.

Elaboración de resúmenes, cuadros sinópticos y mapas conceptuales por parte del alumno. Prácticas de los alumnos en los laboratorios, supervisados y coordinados por el profesor. Técnicas grupales para solución de ejercicios.

EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN:

Tres exámenes departamentales (70 %) haciendo un promedio final con las prácticas (20%), tareas, temas de consulta en forma grupal o individual (10%).

BIBLIOGRAFÍA:

1.- Diament Paul Wave, Transmisión and Fiber Optics. Macmillan, primera Edición , 1990 ,USA, 320 pág. 2.- Ghatak A.K. Thyagarajan K ., Optical Electronics. Cambridge University Press , Primera edición 1989, USA, 624 pág.

3.- Hoss Robert J., Fiber Optic Communications Design Handbook, Prerntice Hall, USA, Primera edición 1990 , 436 pág.

4.- Khare R.P. , Fiber optics and Optoelectronics, Oxford University Press, USA, Primera Edición 2004, 420 pág

5.- Mynbaev D.K., Fiber Optic Communications Technology, Prentice Hall., Primera Edición 2001,USA, 750 pág

6.- Sibley M. J. N., Optical Communications, Mac Millan , Primera Edición 1990, USA, 152 pág. 7.- Uyless Black, Optical Communications “,.1990, Prentice Hall, USAPTR 2002, USA, 331 pág.

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.

CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones

y Electrónica.

OPCIÓN: Comunicaciones COORDINACIÓN:.

DEPARTAMENTO: Ingeniería en

Comunicaciones y Electrónica.

ASIGNATURA: Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica.

(Optativa)

SEMESTRE: Octavo. CLAVE:

CRÉDITOS: 7.5

VIGENTE: Noviembre del 2006.

TIPO DE ASIGNATURA: Teórico Práctica. MODALIDAD: Escolarizada.

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TIEMPOS ASIGNADOS

HRS/SEMANA/TEORÍA:

3.0

HRS/SEMANA/PRÁCTICA:

1.5

HRS/SEMESTRE/TEORÍA:

54.0

HRS/SEMESTRE/PRÁCTICA:

27.0

HRS/TOTALES:

81.0

PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO

POR: Las Academias de Comunicaciones de la ESIME Culhuacan y Zacatenco.

REVISADO POR: Las Subdirecciones Académicas.

APROBADO POR: Los Consejos Técnicos Consultivos Escolares de la ESIME Culhuacan y Zacatenco-

Ing. Ernesto Mercado Escutia. M. en C. Jesús Reyes García.

AUTORIZADO POR: Comisión de Planes y Programas de Estudio del Consejo General Consultivo del IPN.

ASIGNATURA:

Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica.

CLAVE HOJA:

2

de 7

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FUNDAMENTACIÓN DE LA ASIGNATURA

Esta asignatura es fundamental hoy en día, debido a su gran variedad de aplicaciones en las comunicaciones, industria, medicina y vida cotidiana, ya que es a través de la fibra óptica como nos comunicamos; se envían señales a los sistemas industriales con una alta protección e inmunidad a los campos eléctricos o magnéticos, en la medicina por su tamaño tan delgado se puede introducir a través de las venas o sistema digestivo y atacar o quemar las células cancerígenas que están afectando al paciente.

Asimismo el conocimiento de este tipo tecnología de conducción de señales para el Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica es de vital importancia, por su su amplia diversidad de aplicaciones.

Asignaturas antecedentes : Probabilidad y Estadística, Teoría de Circuitos, Física Clásica, Teoría Electromagnética, Computación, Comunicaciones Analógicas, Comunicaciones Digitales.

Asignaturas Colaterales : Teoría de la Información, Redes de Área Amplia, Electrónica Analógica de Comunicaciones Proyecto Terminal I.

Asignaturas Consecuentes : Redes Convergentes, Diseño y Administración de Redes, Sincronización y Multiplexaje, Proyecto Terminal II

OBJETIVO DE LA ASIGNATURA

ASIGNATURA: Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica .

CLAVE: HOJA:

3 de 7

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No. UNIDAD I NOMBRE: Introducción a los Sistemas de Transmisión por Medio de Fibra Óptica.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno explicará los diferentes modos de dispersión de la luz, los diferentes procesos de fabricación de fibra óptica, sus parámetros más relevantes y la metodología para el diseño y aplicación.

HORAS No. TEMA T E M A S

T P EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3. 1.1.4 1.1.5 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3 1.4.4 1.4.5 1.4.6

Operación básica de las fibras y sus principios ópticos. Reflexión y refracción, reflexión total interna.

Apertura numérica.

Modo de propagación, dispersión luminosa. Perfil de refracción y tipos de fibras ópticas. Procesos de fabricación de fibras ópticas. Sistemas de fibra óptica.

Ventajas y desventajas de la tecnología por fibra óptica. Modelos y elementos de sistemas ópticos.

Parámetros opto electrónicos.

Parámetros de transmisión analógica. Metodología del diseño de sistemas. Estándares y requerimientos.

Organizaciones de estándares.

Estándares para la transmisión de voz y video. Componentes de sistemas.

Selección general de componentes.

Especificaciones de fuentes y transmisores. Especificaciones de receptores y detectores. Selección de fibras.

Selección de conectores y empalmes. Selección de acopladores. Subtotal de horas. 6.0 4.5 4.5 3.0 18.0 3.0 3.0 3.0 9.0 6.0 4.5 4.5 3.0 18.0 1B,2B,3B,4B,5B,6B,7B, 8C ESTRATEGIA DIDÁCTICA

Búsqueda de información por parte del alumno relativa a los diferentes tipos de dispersión de la luz, asesorado por el profesor.

Integración en equipos de trabajo de alumnos para la realización de prácticas y ejercicios.

Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor con interacción de los alumnos. Consulta documental, por el alumno, de los tipos de fibra óptica, así como sus aplicaciones, normatividad de la Unión Internacional de Telecomunicaciones, así como de otros temas de relevancia que indique el profesor.

Elaboración de resúmenes, cuadros sinópticos y mapas conceptuales por parte del alumno de las normas y reglamentos de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

Prácticas de laboratorio de realización física de circuitos, para una mayor comprensión y comprobación de lo impartido en clase, por parte del alumno, bajo la supervisión y coordinación del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

El contenido de la unidad será evaluado por medio del 1er. examen departamental con valor del 70 %. Ejercicios realizados en clase y extraclase con valor del 5 % .

Realización de prácticas que darán un 20 %

ASIGNATURA: Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica .

CLAVE: HOJA:

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No. UNIDAD I I NOMBRE: Análisis de Transmisión.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno calculará las redes de fibra óptica, utilizando los principales parámetros y elementos de control.

HORAS No. TEMA T E M A S

T P EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4

Relaciones de portadora y de señal a ruido. Relación de señal a ruido.

Relación de señala ruido en sistemas ópticos. Respuesta en frecuencia del canal de

transmisión. Ancho de banda.

Ancho de banda de conversión. Tasa de bit erróneo.

Relación de señal a ruido.

Tasa de datos contra ancho de banda. Fluctuación ( Jitter).

Fluctuación y su relación con el ruido. Fluctuación en el umbral.

Retemporización regenerativa. Fuentes de ruido en el enlace óptico. Fuentes de ruido.

Ruido modal en fibras multimodo y unimodo. Ruido en detectores y amplificadores. Relación de seña la ruido y potencia óptica requeridas. Subtotal de horas. 4.5 4.5 3.0 3.0 3.0 18.0 3.0 3.0 3.0 3.0 12.0 4.5 4.5 3.0 3.0 3.0 18.0 1B,2B,3B,4B,5B,6B,7B, 8C ESTRATEGIA DIDÁCTICA

Búsqueda de información relativa al ruido en sistemas de fibra óptica, por parte del alumno, asesorado por el profesor.

Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor y con interacción de los alumnos. Consulta documental por el alumno de los diferentes tipos de acopladores de fibra óptica.

Elaboración de resúmenes, cuadros sinópticos y mapas conceptuales de normas y recomendaciones de los fabricantes asi como de la Unión Internacional de Telecomunicaciones por parte del alumno.

Técnicas grupales para solución de ejercicios.

Uso de medición y generación de señales por parte del alumno bajo la supervisión y coordinación del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

El contenido de la unidad será evaluado por medio del 2º examen departamental con valor del 70 %.. Ejercicios realizados en clase y extraclase con un valor del 5 % .

Realización de prácticas con un valor del 20 %.

ASIGNATURA: Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica .

CLAVE: HOJA:

5 de7

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No. UNIDAD I I I NOMBRE: Modulación Codificación y Multiplexaje.

OBJETIVOS PARTICULARES DE LA UNIDAD

El alumno aplicará las diferentes técnicas de señalización en las redes de fibra óptica.

HORAS No. TEMA T E M A S

T P EC

CLAVE BIBLIOGRÁFICA 3.1. 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 Modulación de portadora.

Portadora modulada analógicamente. Portadora modulada digitalmente. Codificación por pulsos.

Multiplexaje.

Multiplexaje por división de frecuencia. Productos de intermodulación.

Multiplexaje por división de tiempo. Modulación-codificación.

Multiplexaje por división de longitud de onda. Subtotal de horas. 9.0 9.0 18.0 3.0 1.5 1.5 6.0 9.0 9.0 18.0 1B,2B,3B,4B,5B,6B, 7B, 8C ESTRATEGIA DIDÁCTICA

Búsqueda de información relativa a las diferentes técnicas de señalización por parte del alumno, asesorado por el profesor.

Presentación conceptual del tema y resolución de dudas, por parte del profesor.

Consulta documental por el alumno de los diferentes tipos de sistemas de multiplexaje acorde con las normas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones.

Elaboración de resúmenes, cuadros sinópticos y comparativos de los diferentes sistemas de fibra óptica por parte del alumno.

Técnicas grupales para solución de ejercicios.

Uso de equipo de medición y generación de señales por parte del alumno bajo la supervisión y coordinación del profesor.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

El contenido de la unidad será evaluado por medio del 3 er examen departamental con valor del 70 %.. Ejercicios realizados en clase y extraclase con valor del 5 %. .

Realización de prácticas con valor del 20 %.

ASIGNATURA: Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica.

CLAVE: HOJA

: 6 de 7

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RELACION DE PRÁCTICAS

PRACT.

No.

NOMBRE DE LA PRÁCTICA UNIDAD DURACIÓN LUGAR DE

REALIZACIÓN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Conectores terminales de fibra óptica. Empalme de fibras óptica.

Caracterización de las fibras ópticas. Modulación analógica.

Modulación digital.

Modulación por ancho de pulso. Evaluación de tasa de bits erróneos. Multiplexaje por división de tiempo. Multiplexaje por división de longitud de onda.

Proyecto final de laboratorio desarrollo de un enlace de datos . Total de horas. I I I II II II II III III III 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 1.5 1.5 27.0 Las prácticas se realizarán en el Laboratorio de Comunicaciones de Realización Física de sistemas de Comunicaciones ópticas.

ASIGNATURA

:

Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica.

CLAVE: HOJA:

7 de 7

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PERÍODO

UNIDAD

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

1 2 3 I II III

La primera evaluación constará de los siguientes porcentajes : 70% Examen departamental.

20% Prácticas de laboratorio.

10% Tareas, exposición de temas en forma grupal o individual. La segunda evaluación constará de los siguientes porcentajes : 70% Examen departamental.

20% Prácticas de laboratorio.

10% Tareas, exposición de temas en forma grupal o individual. La tercera evaluación constará de los siguientes porcentajes : 70% Examen departamental.

20% Prácticas de laboratorio.

10% Tareas, exposición de temas en forma grupal o individual. .

La evaluación de la asignatura es el promedio de las tres calificaciones anteriores.

CLAVE B C

BIBLIOGRAFÍA

1 2 3 4 5 6 7 8 X X X X X X X X

Diament Paul Wave, Transmisión and Fiber Optics. Macmillan, primera Edición , 1990 ,USA, 320 pág.

Ghatak A.K. Thyagarajan K ., Optical Electronics. Cambridge University Press , USA, Primera edición 1989, USA, 624 pág.

Hoss Robert J., Fiber Optic Communications Design Handbook, Prerntice Hall, USA, Primera edición 1990 , 436 pág.

Khare R.P. , Fiber optics and Optoelectronics, Oxford University Press, USA, Primera Edición 2004, 420 pág

Mynbaev D.K., Fiber Optic Communications Technology, Prentice Hall., Primera Edición 2001,USA, 750 pág

Sibley M. J. N., Optical Communications, Mac Millan , Primera Edición 1990, USA, 152 pág.

Uyless Black, Optical Communications “,.1990, Prentice Hall, USAPTR 2002, USA, 331 pág.

PERFIL DOCENTE POR ASIGNATURA

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1. DATOS GENERALES

ESCUELA: Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica.

CARRERA: Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica. SEMESTRE Octavo.

ÁREA: C. BÁSICAS C. INGENIERÍA D. INGENIERÍA C. SOC. y HUM.

ACADEMIA: Comunicaciones ASIGNATURA: Comunicaciones por Medio de Fibra Óptica .

ESPECIALIDAD Y NIVEL ACADÉMICO REQUERIDO: Ingeniero en Comunicaciones y Electrónica titulado

preferentemente con maestría o doctorado en el área.

2.- OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA: El alumno analizará y diseñará sistemas de transmisión de señales utilizando fibra óptica.

3.- PERFIL DOCENTE: CONOCIMIENTOS EXPERIENCIA PROFESIONAL HABILIDADES ACTITUDES Cálculo Diferencial e Integral Superior, Transformadas de Fourier, Variable Compleja, Probabilidad y Estadística, Comunicaciones y Electrónica.

Dos años de experiencia mínima profesional en el área de Ingeniería en Comunicaciones . Dominio de la Asignatura. Manejo de Grupos. Comunicación. Capacidad de Análisis y síntesis. Manejo de materiales didácticos, equipos de prueba de telecomunicaciones y cómputo. Organización. Creatividad.

Vocación por la docencia. Honestidad.

Ejercicio de la crítica fundamentada.

Respeto(Buena relación maestro alumno). Tolerancia. Ética. Responsabilidad científica. Espíritu de colaboración. Superación docente y profesional. Solidaridad. Compromiso social. Puntualidad.

ELABORÓ REVISÓ AUTORIZÓ

______________________ ______________________ ____________________

PRESIDENTE DE ACADEMIA SUBDIRECTOR ACADÉMICO DIRECTOR DEL PLANTEL

Ing. Guillermo Santillán Guevara Ing. Guillermo Santillán Guevara M. en C. Jesús Reyes García M en C.Efrén Perez Carmona Ing. Rubén Juárez Barrientos Ing. Ernesto Mercado Escutia.