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UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PALERMO FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI Tesina di Comunicazioni Ottiche.

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Presentazione sul tema: "UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PALERMO FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI Tesina di Comunicazioni Ottiche."— Transcript della presentazione:

1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI PALERMO FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA IN INGEGNERIA DELLE TELECOMUNICAZIONI Tesina di Comunicazioni Ottiche Studente: Militello Marco ANNO ACCADEMICO Solitoni Docente: Ing. Alessandro Busacca

2 Argomenti della Tesina - Introduzione - Lequazione non lineare di Schrödinger - Solitoni Luminosi - Solitoni Oscuri - Applicazioni dei solitoni alle comunicazioni ottiche

3 Introduzione - I Solitoni sono impulsi che non subiscono distorsione durante la propagazione in fibra - Scoperti nel 1973 ma utilizzati in esperimenti di comunicazioni ottiche solo nel Dal 1990 vi è una forte ricerca riguardo il loro utilizzo nei sistemi di comunicazioni ottiche - Devono la loro esistenza al combinazione della GVD e della SPM

4 GVD e SPM (1) - Dispersione Intramodale - Self Phase Modulation Dovuta alleffetto Kerr: cambiamento dellindice di rifrazione di un materiale sottoposto ad un campo elettrico Dovuta alleffetto Kerr: cambiamento dellindice di rifrazione di un materiale sottoposto ad un campo elettrico

5 GVD e SPM (2) - SPM produce un chirp C Se il prodotto è negativo si può avere una compressione del segnale, in questo caso C è positivo e è negativo (regione intorno a 1,55μm) Si intuisce che variando la potenza, e variando, quindi, SPM si può raggiungere un equilibrio tra SPM stessa e GVD ed annullare la distorsione

6 Lequazione non lineare di Schrödinger(1) - Tiene conto della GVD, della SPM e dellattenuazione - Solitamente viene risolta numericamente, tuttavia, sotto lipotesi di attenuazione nulla e assenza di dispersione del terzo ordine, è possibile determinare una soluzione per via analitica

7 Lequazione non lineare di Schrödinger(2) - Lequazione differenziale può essere risolta attraverso il metodo dello scattering inverso - Esistono due tipi di soluzioni in base al tipo di dispersione: anomala o normale - Il primo caso è quello dei Solitoni Luminosi che sono di maggiore interesse per le comunicazioni ottiche - Il secondo è quello dei Solitoni Oscuri

8 Solitoni Luminosi (1) -Utilizzando il metodo dello scattering inverso si dimostra che per impulsi aventi ampiezza iniziale: per N=1 limpulso viaggia senza subire distorsione per N>1 limpulso subisce unevoluzione periodica con periodo pari a:

9 Solitoni Luminosi (2) - N è ordine del Solitone N = 1 Solitone Fondamentale

10 Solitoni Luminosi (3) - Il Solitone fondamentale è stabile nei confronti delle piccole perturbazioni Con un impulso gaussiano o con un valore N compreso tra 0,5 e 1,5 si riottiene un solitone fondamentale

11 Solitoni Oscuri Sono costituiti da un calo di potenza che si propaga senza distorsione lungo la fibra

12 Applicazioni alle comunicazioni ottiche(1) - Utilizzare i solitoni significa modificare il sistema di comunicazioni - Gli impulsi devono essere distanziati - La potenza emessa deve essere tale che N=1

13 Applicazioni alle comunicazioni ottiche(2) - Conviene diminuire la spaziatura tra gli impulsie studiare il comportamento del sistema al variare della stessa - Cambiando i parametri si ottengono cambia levoluzione dei solitoni

14 Applicazioni alle comunicazioni ottiche(3) Ricavando numericamente il risultato dellequazione differenziale si osserva che finché N rimane inferiore a 1,64 si ricostiuisce sempre il solitone fondamentale


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