Xarxes de fibra òptica Codi:  11.533    :  6
Consulta de les dades generals   Descripció   L'assignatura en el conjunt del pla d'estudis   Camps professionals en què es projecta   Coneixements previs   Informació prèvia a la matrícula   Objectius i competències   Continguts   Consulta dels recursos d'aprenentatge de la UOC per a l'assignatura   Informació addicional sobre els recursos d'aprenentatge i eines de suport   Informacions sobre l'avaluació a la UOC   Consulta del model d'avaluació  
Aquest és el pla docent de l'assignatura per al segon semestre del curs 2023-2024. Podeu consultar si l'assignatura s'ofereix aquest semestre a l'espai del campus Més UOC / La universitat / Plans d'estudis). Un cop comenci la docència, heu de consultar-lo a l'aula. El pla docent pot estar subjecte a canvis.
Les comunicacions òptiques es caracteritzen principalment per dos factors: la naturalesa dels senyals transmesos (llum) i el canal de transmissió (fibra òptica). Tots dos factors fan front als problemes associats a les transmissions elèctriques i plantegen reptes nous. Els avantatges de les comunicacions òptiques són clars: menys soroll, transmissions no susceptibles a les interferències electromagnètiques, grans amplades de banda, baixa atenuació, etc. Òbviament
també presenten inconvenients: cost d’instal•lació de la fibra òptica elevat, preu de transmissors i receptors, dificultats tecnològiques, fenòmens associats a la transmissió de la llum (com per exemple la dispersió), etc.

Sens dubte les xarxes de fibra òptica han representat un punt d’inflexió en el desenvolupament i la implantació de les telecomunicacions. Les altes taxes de transmissió (de l’ordre dels Gbit/s o fins i tot Tbit/s) han permès augmentar la capacitat de les xarxes troncals, que tenen l’objectiu de transportar el trànsit agregat de múltiples xarxes, i, entre altres aplicacions, han fet possibles la creació de xarxes de dades d’alta velocitat a grans distàncies (xarxes transcontinentals i transoceàniques).

En aquesta assignatura es presenten els principis bàsics que regeixen les transmissions òptiques. Per a això, el curs estructura el temari en apartats dedicats a les fibres òptiques (el canal de transmissió), els transmissors òptics, els receptors òptics i els amplificadors òptics (necessaris per a comunicacions a grans distàncies). Finalment, es presenta una breu introducció a les xarxes òptiques basades en els conceptes desenvolupats al llarg dels apartats precedents.

Amunt

Aquesta assignatura podem emmarcar-la dintre del conjunt d'assignatures del pla d'estudi orientades a dotar a l'estudiant d'un coneixement complert de les xarxes de comunicacions. 

Amunt

Les comunicacions òptiques són, sens dubte, un dels punts clau en les xarxes de comunicació de gran capacitat tant presents com futures, i és indispensable per a un enginyer de telecomunicació conèixer els principis fonamentals en els quals es basen.
Els coneixements i competències assolides en l'estudi d'aquesta assignatura han de permetre a l'estudiant avaluar els avantatges i els inconvenients d’aquestes tecnologies.

Amunt

Per cursar aquesta assignatura no calen coneixements previs.

Amunt

Aquesta assignatura es pot superar mitjançant la realització d'un examen final presencial, o bé mitjançant la combinació d'una Avaluació Continuada (AC) i examen final presencial (35% + 65%). Per poder optar a l'AC es requereix la realització de 4 PAC (Prova d'Avaluació Continuada). Tot i que seguir l'AC no és obligatori per superar l'assignatura, és molt recomanable donat que permet adquirir les competències al llarg del semestre, i ajuda a la consolidació de l'aprenentatge.

Amunt

Els objectius d’aquesta assignatura són els següents:

1. Conèixer els principis físics que regeixen la transmissió a través d’una fibra òptica.
2. Entendre les limitacions pròpies del canal de transmissió òptic.
3. Identificar els diferents tipus de fibra òptica.
4. Comprendre els mecanismes d’interacció radiació-matèria, base de les comunicacions òptiques.
5. Entendre el funcionament dels transmissors òptics.
6. Comprendre els tipus de receptors òptics, el seu funcionament, les seves limitacions i les seves característiques.
7. Estudiar els principis físics que regeixen l’amplificació òptica.
8. Aprendre els conceptes bàsics de les xarxes òptiques més importants.

Les competències pròpies del grau  que es treballen parcialment a l'assignatura són les següents:

- Capacitat per construir, explotar i gestionar xarxes, serveis, processos i aplicacions de telecomunicació, enteses aquestes com a sistemes de captació, transport, representació, processament, emmagatzemament, gestió i presentació d’informació multimèdia, des del punt de vista dels sistemes de transmissió.
- Capacitat d’anàlisi de components i les seves especificacions per a sistemes de comunicacions guiades i no guiades.
- Capacitat per a la selecció d’antenes, equips i sistemes de transmissió, propagació d’ones guiades i no guiades, per mitjans electromagnètics, de radiofreqüència o òptics i la corresponent gestió de l’espai radioelèctric i assignació de freqüències.

Amunt

1. Fibra òptica 
1.1. Principis de transmissió en fibra òptica 
1.1.1. Nombre de modes de propagació 
1.1.2. Atenuació 
1.1.3. Dispersió intermodal 
1.1.4. Dispersió intramodal 
1.1.5. Dispersió de mode de polarització 
1.1.6. Amplada de banda de les fibres 
1.1.7. Tipus de fibra òptica i disseny de sistemes de transmissió en fibra
1.1.8. Fenòmens no lineals en la fibra òptica
2. Transmissors òptics 
2.1. Els semiconductors
2.1.1. Semiconductor intrínsec
2.1.2. Semiconductor extrínsec 
2.2. Mecanismes d’interacció radiació-matèria 
2.2.1. Emissió espontània 
2.2.2. Emissió estimulada 
2.2.3. Absorció 
2.2.4. Relacions d’Einstein 
2.2.5. Amplificador làser 
2.2.6. Oscil•lador làser 
2.3. Emissió i absorció en materials semiconductors 
2.3.1. Concentració dels portadors 
2.3.2. Generació i recombinació 
2.4. Díodes LED 
2.4.1. Eficiència 
2.4.2. Modulació de la potència òptica emesa 
2.4.3. Estructura dels díodes LED 
2.5. Làser de semiconductor 
2.5.1. Guany òptic 
2.5.2. Equacions de ritme 
2.5.3. Estructura d’un díode làser 
2.5.4. Làser DFB 
3. Receptors òptics 
3.1. Fotodíodes PIN
3.2. Fotodíodes d’allau 
3.3. Soroll 
3.3.1. Relació senyal-soroll per als fotodíodes PIN 
3.3.2. Relació senyal-soroll per als fotodíodes d’allau 
3.4. Taxa d’error de bit 
3.5. Sensibilitat 
3.5.1. Límit quàntic de fotodetecció 
4. Amplificadors òptics 
4.1. Guany òptic
4.2. Figura de soroll 
4.3. Amplificadors òptics de semiconductor 
4.3.1. Convertidors de longitud d’ona 
4.4. Amplificadors de fibra dopada amb erbi 
5. Introducció a les xarxes òptiques 
5.1. Xarxes SONET/SDH 
5.1.1. Tècniques de concatenació 
5.1.2. Ajust de la capacitat d’enllaç 
5.2. Xarxes de transport òptiques 
5.2.1. Tecnologies WDM 
5.2.2. Xarxes òptiques transparents 
5.2.3. Xarxes òptiques ASON

Amunt

Xarxes de fibra òptica PDF

Amunt

L'assignatura disposa d'un material, tant en paper com en format electrònic, que és la base del treball fet a l'aula.

Amunt

A la UOC, l'avaluació generalment és virtual. S'estructura entorn de l'avaluació contínua, que inclou diferents activitats o reptes; l'avaluació final, que es porta a terme mitjançant proves o exàmens, i el treball final de la titulació.

Les activitats o proves d'avaluació poden ser escrites i/o audiovisuals, amb preguntes aleatòries, proves orals síncrones o asíncrones, etc., d'acord amb el que decideixi cada equip docent. Els treballs finals representen el tancament d'un procés formatiu que implica la realització d'un treball original i tutoritzat que té com a objectiu demostrar l'adquisició competencial feta al llarg del programa.

Per verificar la identitat de l'estudiant i l'autoria de les proves d'avaluació, la UOC es reserva la potestat d'aplicar diferents sistemes de reconeixement de la identitat i de detecció del plagi. Amb aquest objectiu, la UOC pot dur a terme enregistrament audiovisual o fer servir mètodes o tècniques de supervisió durant l'execució de qualsevol activitat acadèmica.

Així mateix, la UOC pot exigir a l'estudiant l'ús de dispositius electrònics (micròfons, càmeres o altres eines) o programari específic durant l'avaluació. És responsabilitat de l'estudiant assegurar que aquests dispositius funcionen correctament.

El procés d'avaluació es fonamenta en el treball personal de l'estudiant i pressuposa l'autenticitat de l'autoria i l'originalitat de les activitats acadèmiques. Al web sobre integritat acadèmica i plagi de la UOC hi ha més informació respecte d'aquesta qüestió.

La manca d'autenticitat en l'autoria o d'originalitat de les proves d'avaluació; la còpia o el plagi; la suplantació d'identitat; l'acceptació o l'obtenció de qualsevol activitat acadèmica a canvi d'una contraprestació o no; la col·laboració, l'encobriment o l'afavoriment de la còpia, o l'ús de material, programari o dispositius no autoritzats en el pla docent o l'enunciat de l'activitat acadèmica, inclosa la intel·ligència artificial i la traducció automàtica, entre altres, són conductes irregulars en l'avaluació que poden tenir conseqüències acadèmiques i disciplinàries greus.

Aquestes conductes irregulars poden comportar el suspens (D/0) en les activitats avaluables que es defineixin en el pla docent -incloses les proves finals- o en la qualificació final de l'assignatura, sigui perquè s'han utilitzat materials, programari o dispositius no autoritzats durant les proves (com l'ús d'intel·ligència artificial no permesa, xarxes socials o cercadors d'informació a internet), perquè s'han copiat fragments de text d'una font externa (internet, apunts, llibres, articles, treballs o proves d'altres estudiants, etc.) sense la citació corresponent, per la compravenda d'activitats acadèmiques, o perquè s'ha dut a terme qualsevol altra conducta irregular.

Així mateix, i d'acord amb la normativa acadèmica, les conductes irregulars en l'avaluació també poden donar lloc a la incoació d'un procediment disciplinari i a l'aplicació, si escau, de la sanció que correspongui, de conformitat amb el que estableix la normativa de convivència de la UOC.

En el marc del procés d'avaluació, la UOC es reserva la potestat de:

  • Sol·licitar a l'estudiant que acrediti la seva identitat segons el que estableix la normativa acadèmica.
  • Sol·licitar a l'estudiant que acrediti l'autoria del seu treball al llarg de tot el procés d'avaluació, tant en l'avaluació contínua com en l'avaluació final, per mitjà d'una entrevista oral síncrona, que pot ser objecte d'enregistrament audiovisual, o pels mitjans que estableixi la Universitat. Aquests mitjans tenen l'objectiu de verificar els coneixements i les competències que garanteixin la identitat de l'estudiant. Si no és possible garantir que l'estudiant és l'autor de la prova, aquesta pot ser qualificada amb una D, en el cas de l'avaluació contínua, o amb un suspens, en el cas de l'avaluació final.

Intel·ligència artificial en el marc de l'avaluació

La UOC reconeix el valor i el potencial de la intel·ligència artificial (IA) en l'àmbit educatiu, alhora que posa de manifest els riscos que comporta si no s'utilitza de manera ètica, crítica i responsable. En aquest sentit, en cada activitat d'avaluació s'informarà l'estudiantat sobre les eines i els recursos d'IA que es poden utilitzar i en quines condicions. Per la seva banda, l'estudiantat es compromet a seguir les indicacions de la UOC a l'hora de dur a terme les activitats d'avaluació i de citar les eines utilitzades i, concretament, a identificar els textos o les imatges generats per sistemes d'IA, els quals no podrà presentar com si fossin propis.

Amb relació a fer servir o no la IA per resoldre una activitat, l'enunciat de les activitats d'avaluació indica les limitacions en l'ús d'aquestes eines. Cal tenir en compte que fer-les servir de manera inadequada, com ara en activitats en què no estan permeses o no citar-les en les activitats en què sí que ho estan, es pot considerar una conducta irregular en l'avaluació. En cas de dubte, es recomana que, abans de lliurar l'activitat, es faci arribar una consulta al professorat col·laborador de l'aula.

Amunt

Per aprovar l'assignatura has de superar l'avaluació contínua (AC) i fer un examen (EX).

La qualificació final (QF) de l'assignatura es calcula d'acord amb el següent:

  • Si superes l'AC i a l'examen obtens la nota mínima necessària, la nota final es ponderarà d'acord amb els valors establerts en el pla docent.
  • Si superes l'AC però a l'examen no obtens la nota mínima necessària, la nota final serà la qualificació numèrica obtinguda a l'examen.
  • Si superes l'AC i no et presentes a l'examen, la nota final serà un suspès (3).
  • Si no superes l'AC, la nota final serà la nota de l'AC.
  • Si no et presentes a l'AC, la nota final serà un No presentat.

 

Amunt