Otoeletrónica

Código:

FIS4012

Sigla:

FIS4012

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2018/2019 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MI:EF	9	Plano estudos a partir do ano letivo 2017/18	4	-	6	42	162

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Conhecer em detalhe as caraterísticas da propagação da radiação nas fibras óticas e na ótica guiada planar. Compreender o acoplamento entre guias de onda óticos, e entre guias e emissores óticos. Conhecer aspetos básicos da teoria de acoplamento de modos e suas aplicações na análise de dispositivos importantes (acopladores direcionais, redes periódicas). Dominar os princípios de funcionamento de dispositivos AWG. Conhecer os princípios da técnica BPM de simulação computacional de dispositivos. Conhecer os princípios de funcionamento de dispositivos optoelectrónicos fotodetetores, sua estrutura, caraterísticas e aplicações.

Resultados de aprendizagem e competências

Aplicar conhecimentos de matemática, ciências e engenharia; identificar, formular e resolver problemas de óptica guiada e optoelectrónica; Análise quantitativa e qualitativa do funcionamento de comunicações ópticas e dispositivos;

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Guias de onda dielétricos em geometria planar. Modos guiados. Modos de radiação. Dispositivos MMI. Guias com perda/ganho. Plasmões polaritões de superfície. Guias de onda tridimensionais. Dispositivos AWG. Fibras SI. Dispersão e fibras US, DS e DF. Fibras multimodo GI. Propagação não-linear de impulsos. Fibras micro estruturadas. Amplificação ótica em fibras dopadas. Acoplamento emissor-guia e entre guias. Acoplamento entre fibras, entre fibras e guias integrados, entre emissores e fibras. Equações acopladas nas amplitudes modais, coeficientes de acoplamento. Acoplamento co-direcional, sincronismo de fase, transferência de potência, comportamento espetral. Acoplamento contra direcional por rede periódica, redes de Bragg. Dispositivos foto detetores e emissores opto electrónicos: PIN e APD. Foto detetores MSM. LEDs e díodos laser. Transmissores óticos, configurações. Moduladores integrados interferométricos, acopladores direcionais.

Bibliografia Obrigatória

Okamoto Katsunari; Fundamentals of optical waveguides. ISBN: 0-12-525095-9
Keiser Gerd; Optical fiber communications. ISBN: 0-07-033467-6
Gowar John; Optical communication systems. ISBN: 0-13-638156-1
Bhattacharya Pallab; Semiconductor optoelectronic devices. ISBN: 0-13-489766-8

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A metodologia de ensino consiste na introdução dos diversos assuntos do conteúdo programático em aulas teórico-práticas. Para além dos aspetos teóricos, nestas aulas são apresentados um conjunto de exemplos e exercícios tipo que ilustram os conceitos teóricos. Pretende-se que os estudantes desenvolvam capacidades de análise qualitativa/quantitativa sólidas sobre o dispositivos ópticos, optoelectrónicos e estruturas de guiagem. A avaliação consiste numa prova escrita final onde o conjunto de exercícios apresentados aborda de forma equilibrada os diversos assuntos analisados na unidade curricular.

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	65,00
Trabalho prático ou de projeto	35,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	120,00
Frequência das aulas	42,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Presença em pelos menos 2/3 das aulas.

Fórmula de cálculo da classificação final

Classificação FINAL=0,65*nota exame+0,35*nota do projeto de simulação

Melhoria de classificação

Realização de exame final escrito