Objetivos Gerais:

1 - A unidade curricular de "Comunicações Óticas" é uma unidade curricular obrigatória, agregadora, cujos"learning outcomes" compreendem o estabelecimento dos conceitos fundamentais para a compreensão e desenvolvimento de sistemas de comunicação por fibra ótica, proporcionando a resolução de problemas teórico-práticos concretos e aplicação prática destes conceitos no laboratório, através da realização de projetos em comunicações óticas.
2 - A unidade curricular aborda os fundamentos de transmissão, amplificação e comutação em redes de comunicações óticas, apresentação de várias aplicações de sistemas de fibras óticas a nível nacional e internacional, bem como os desenvolvimentos futuros que se esperam nesta área.
3 - A aquisição de competências em "Comunicações Óticas" é composta por quatro componentes: a componente teórica, teórico-prática, prática laboratorial e de realização de dois trabalhos de síntese num tema da área.

Conteúdos / Programa:

1 - Introdução às comunicações óticas. Desenvolvimento histórico. Elementos de um sistema de comunicações óticas.
2 - Propagação em fibras óticas. Descrição da propagação através da ótica geométrica. Parâmetros característicos da fibra ótica. Descrição da propagação através da teoria modal eletromagnética. Modos de propagação. Fibras de índice em degrau: multimodo e monomodo. Fibras de índice gradual.
3 - Características de transmissão em fibras óticas. Parâmetros operacionais das fibras óticas. Atenuação. Perdas por absorção no material: absorção intrínseca e extrínseca. Perdas por espalhamento: espalhamento linear (Rayleigh e Mie) e não-linear (Brillouin e Raman). Perdas devido a curvaturas das fibras. Dispersão: dispersão intramodal, intermodal e global.
4 - Fibras óticas, cabos, conexões e acopladores. Materiais. Técnicas de fabrico. Cabos de fibras óticas. Conexão de fibras óticas por fusão e por conectores. Perdas. Acopladores.
5 - Métodos de medidas de fibras óticas. Métodos de Referência e Métodos Alternativos. Medição da Atenuação Espetral. Medição da Dispersão. Medição do Perfil de Índice de Refração. Medida do Comprimento de Onda de Corte. Medição da Abertura Numérica. Medição do Diâmetro Modal do Campo. Refletometria Ótica no Domínio dos Tempos.
6 - Fontes óticas. Emissão espontânea e emissão estimulada. Díodos laser (LD ? Laser Diodes). Díodos eletro-luminescentes (LED - Light Emitting Diodes). Comportamento com a temperatura.
7 - Fotodetetores. Absorção. Responsividade. Fotodetetores PIN. Fotodetetores de avalanche (APD). Outros fotodetetores.
8 - Amplificação Ótica. Amplificadores semicondutores. Amplificadores de fibras óticas dopadas com Érbio (EDFA). Emissão espontânea amplificada (ASE). Regeneração ótica.
9 - Sistemas de Comunicação em Fibra Ótica. Transmissores óticos. Recetores óticos. Sistemas de transmissão analógicos. Esquemas de multiplexagem ? temporal. Esquemas de multiplexagem ? comprimento de onda. Gestão da dispersão. Sistemas coerentes.
10 - Comunicações Submarinas. Introdução.Tipos de cabos. Cadeia de amplificadores. Gestão da dispersão e das não-linearidades. Características de transmissão. Projeto do sistema. Testes de transmissão. Futuro das comunicações submarinas.
11 - Outros Temas. Redes óticas de acesso - FTTH. Aplicações em Portugal Continental e na Madeira. Desenvolvimentos futuros.

Bibliografia / Fontes de Informação:

John M. Senior , 2009 , Optical Fiber Communications: Principles and Practice , Prentice Hall
I. Kaminow, T. Li, A. E. Willner , 2008 , Optical Fiber Telecommunications V A, Fifth Edition: Components and Subsystems (Optics and Photonics , Academic Press
I. Kaminow, T. Li, A. E. Willner , 2008 , Optical Fiber Telecommunications V B, Fifth Edition: Systems and Networks (Optics and Photonics) , Academic Press
Michel J.F. Digonnet , 2001 , Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers, Revised and Expanded , Marcel Dekker
Gerd Keiser , 2011 , Optical Fiber Communications, Fourth Edition , McGraw-Hill

Métodos e Critérios de Avaliação:

Tipo de Classificação: Quantitativa (0-20)

Metodologia de Avaliação:
Metodologia de ensino: Aulas teóricas expositivas. Resolução de exercícios teórico-práticos. Trabalhos práticos laboratoriais e de simulação. Dois trabalhos de síntese com respetivas apresentações. Avaliação: 2 Frequências durante o Semestre: 30% da nota final + 30% da nota final. 2 Trabalhos de Síntese: 12,5% da nota final + 12,5% da nota final. Prática laboratorial e de simulação 5% da nota final + 5% da nota final + 5% da nota final.