Información
| Código | Carácter | Créditos: | Periodicidad | Lugar | Profesores |
|---|---|---|---|---|---|
| 304325 | Obligatoria | 3 ECTS | Semestre 2 | Universidad de Valladolid | Juan Carlos Aguado Manzano |
Sentido de la materia en el plan de estudios
Los láseres de fibra son dispositivos relativamente recientes dentro de la tecnología láser. A pesar de ello tienen aplicaciones específicas en los que prácticamente no tienen competencia (amplificadores de comunicaciones) y sus características especiales constructivas les hacen candidatos ideales para aplicaciones como la biomedicina y el micromecanizado. Debido a ello la asignatura se plantea dentro del plan de estudios como un complemento a las soluciones tecnológicas de láseres que ya se explican, desarrollando un área específica que de otra forma no sería posible cubrir.
Recomendaciones previas
Objetivos de la asignatura
- Resolver problemas de la propagación de la luz en guías de onda, especialmente fibra óptica.
- Seleccionar el tipo de fibra y tierras raras adecuadas en función de la aplicación.
- Distinguir los distintos fenómenos físicos de interacción de la luz con los elementos activos de la fibra.
- Distinguir las diferentes configuraciones y elementos ópticos necesarios para el buen funcionamiento de un láser de fibra.
Contenidos
Tema 1. Propagación de la luz en fibras ópticas
- 1.1. Estructura de la fibra óptica.
- 1.2. Propagación de la luz dentro de una fibra óptica. Óptica geométrica.
- 1.3. Propagación de la luz dentro de una fibra óptica cilíndrica. Óptica física.
- 1.4. Modos LP
Tema 2. Tierras raras
- 2.1. Tierras raras y sus características esenciales.
- 2.2. Mecanismos de emisión y absorción de fotones en tierras raras.
- 2.3. Ejemplos: Neodimio, erbio y tulio.
Tema 3. Láseres de fibra de onda continua
- 3.1. Dispositivos básicos para la construcción de láseres de fibra: resonadores, acopladores y otros.
- 3.2. Modelo de láser de pequeña de señal para láseres de fibra de onda continua.
- 3.3. Tipos de fibra para mejorar el funcionamiento de los láseres de fibra.
- 3.4. Fibras para láseres de muy alta potencia.
- 3.5. Ejemplos: láseres de neodimio, erbio e yterbio.
Tema 4. Manejo de equipamiento relacionado con los láseres de fibra
- Este tema se desarrolla como un trabajo a presentar en clase donde el alumno expone una aplicación encontrada en la literatura científica y se discute aspectos que se han estudiado en la asignatura sobre esta aplicación concreta.
Competencias
Básicas y generales: CB6, CB7, CB9, CB10, CG1
Específicas: CE1, CE2
Metodologías docentes
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Horas dirigidas por el profesor |
Horas de trabajo autónomo |
HORAS TOTALES |
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Horas presenciales. |
Horas no presenciales. |
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| Sesiones magistrales |
15 |
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10 |
25 |
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| Prácticas (en el laboratorio) | 8 | 10 | 18 | ||
| Preparación de trabajos |
1 |
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31 |
32 |
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TOTAL |
24 |
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51 |
75 |
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Recursos
Libros de consulta para el alumno
- “Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers” Michel J. F. Digonnet, CRC, Second Edition.
- «Fiber Lasers. Basics, Technology and Applications» Liang Dong, Bryce Samson, CRC Press 2017.
- “Fiber Lasers”, Oleg G. Okhotnikov, Wiley-Vch, 2011
- “Fiber Lasers. Research, Technology and Applications” Masato Kimura, Nova.
- “Specialty Optical Fibers Handbook” Alexis Mendez, T.F. Morse, Academic Press.
Otras referencias bibliográficas
- Guías de clase escritas por el profesor y subidas a Moodle.
- Conjunto de revistas científicas electrónicas accesibles a través de los servicios de la universidad.
Evaluación
La asignatura está fundamentalmente orientada a la adquisición de conocimientos que extienden otros ya dados a lo largo del máster y su aplicación a casos particulares. Por ello no se prevé la realización de prueba escrita. Por otra parte, el conjunto de competencias específicas que se han de desarrollar se puede comprobar a través del manejo de información y su forma de presentación. Además, el conjunto de competencias básicas que se desarrollan en la asignatura incide en la profundización de la autonomía del estudiante en la adquisición de nuevos conocimientos y en la aplicación de los que ya tiene, aprendiendo el manejo de equipos específicos relacionados con la asignatura que no se cubren en otra parte del máster. Por ello se propone la realización de un trabajo donde se presente el trabajo realizado en laboratorio, y se presenten los resultados de los experimentos realizados poniéndolos en relación con lo visto durante las clases teóricas, todo ello, presentado en un formato de informe que siga estándares académico-científicos.
Instrumentos de evaluación
Los instrumentos de evaluación consistirán en la presentación de dos trabajos que pretenden evaluar la familiaridad del alumno con los conceptos aprendidos en la materia siguiendo los criterios de evaluación antes referidos.
- Trabajo único: Mediante la presentación de un trabajo de exposición de un conjunto de experimentos en el laboratorio y sus resultados se pretende desarrollar el resto de competencias y habilidades. (CE1 –CE2 – CB1 – CB2 – CB3 – CB4 – CG1)
Criterios de evaluación
- Descripción detallada del experimento, y de los materiales y equipos que se necesitan para llevarlo a cabo. CE1- CE2
- Capacidad para relacionar los conceptos que se manejan en la asignatura con los que aparecen en aplicaciones reales. CE2 – CB1
- Capacidad para sintetizar las distintas posibilidades de al menos un concepto de la asignatura a partir de los resultados experimentales CE1 – CE2 – CB1 – CB2
- Capacidad de presentar un documento siguiendo unas normas de (formato, gramática y ortografía) CB3
- Capacidad para manejar un lenguaje técnico adecuado, pero sabiendo transmitir las ideas más importantes (claridad) CB3
- Capacidad de presentar las ideas de forma ordenada siguiendo una lógica (organización) CB3
- Capacidad para manejar múltiples fuentes de información (referencias) CB4
-
Capacidad de analizar críticamente el trabajo de otros compañeros y proponer mejoras de forma constructiva según los criterios antes mencionados. CG1
Recomendaciones para la evaluación
Los estudiantes dispondrán de una guía para la presentación de trabajo que les orientarán en los principales puntos del mismo. Además se dedican al menos una hora de clase presencial para explicar los puntos más importantes de la documentación que se requiere para la realización de la parte experimental.
Recomendaciones para la recuperación
En el caso de que un alumno no superara la nota mínima requerida, el profesor le impondrá un nuevo trabajo que dependerá de las razones por las que falló en la evaluación anterior.