UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PALERMO INGEGNERIA ELETTRONICA Corso di Comunicazioni Ottiche SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA Insegnante: Prof. Ing. Alessandro Busacca Studente: Giuseppe Alfieri

OBIETTIVI Presentare una tecnica diversa, che elabori e tratti più segnali contemporaneamente senza ricorrere al passaggio per conversioni di formato sfruttando effetti non lineari in fibra; Utilizzare un rigeneratore completamente ottico in grado di assicurare una adeguata amplificazione ed una risagomatura dei segnali nel medesimo istante comprimendo il rumore. Questa tecnica è gia stata usata con grande successo per operare su di un solo canale. Si cerca ora di estenderla ad un numero maggiore di canali di trasmissione. ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA

WAWELENGHT DIVISION MULTIPLEXING (WDM) ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 3

RIGENERAZIONE Velocità limitata dall’elettronica Velocità non limitata Er3+ EDFA ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 4

FOUR WAVE MIXING Effetto Kerr SPM - XPM - FWM 5 ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 5

FOUR WAVE MIXING FUNZIONI DI BESSEL 1° SPECIE Maggiore è l’ordine della replica generata maggiore sarà la capacità del sistema di comprimere il rumore su entrambi i livelli del segnale da rigenerare ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 6

FOUR WAVE MIXING Caratteristiche di trasferimento, ottenute facendo variare la lunghezza d’onda e la potenza di pompa del sistema, ed azione di compressione del rumore ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 7

FOUR WAVE MIXING Impossibilità di distinguere i livelli logici Senza segnale interferente Con segnale interferente ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 8

RISULTATI SPERIMENTALI Caratteristiche della fibra: ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 9

RISULTATI SPERIMENTALI ASSENZA DI INTERFERENZE Ch1 off ch2 on Ch1 on ch2 off ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 10

RISULTATI SPERIMENTALI CON INTERFERENZE (CH1 ON CH2 ON) ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 11

BIT ERROR RATE (BER) Il BER è la probabilità media di identificare in modo non corretto un bit. ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 12

COCNCLUSIONI I sistemi di rigenerazione ottica, già usati in sistemi a singolo canale, possono essere vantaggiosamente utilizzati nei sistemi WDM; Si evitano i colli di bottiglia dovuti alla rigenerazione elettrica così dannosi per le reti di telecomunicazioni; Si ha la possibilità di rigenerare più canali contemporaneamente; In un futuro sarà possibile aggiungere altri canali al set-up preso in esame per estendere le misure. ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 13

RIFERIMENTI LA COMUNICAZIONE Note Recensioni & Notizie Pubblicazione dell’ISCOM - Istituto Superiore delle Comunicazionie delle Tecnologie dell’Informazione Numero Unico - Anno 2007 Volume LV Wiley - Agrawal, G.P. Fiber-Optic Communications Systems, 3ed Yikay Su, Greg Raybon, René-Jean Essiambre,Tsing-Hua Her “All-Optical 2R regeneration of 40-Gb/s signal impaired by intrachannel Four-Wave Mixing” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 15, n. 2, February 2003. ALFIERI GIUSEPPE COMUNICAZIONI OTTICHE - SISTEMI DI RIGENERAZIONE MULTICANALE COMPLETAMENTE OTTICI BASATI SU EFFETTI NON LINEARI IN FIBRA OTTICA 14