Προτεινόμενη Διπλωματική εργασία Προπτυχιακού προγράμματος Σπουδών
Σκοπός της διπλωματικής είναι η βιβλιογραφική μελέτη του φαινομένου της διασποράς σε τηλεπικοινωνιακά συστήματα οπτικών ινών και η ανάδειξη των προβλημάτων. Ενώ στη συνέχεια ο/η εμπλεκόμενος/η φοιτητής/τρια θα αναπτύξει ένα μοντέλο μικρής κλίμακας κάνοντας χρήσης όποιας υπολογιστικής πλατφόρμας επιθυμεί (matlab, C++ κλπ) ένός συντονιζόμενoυ μικρο-δακτυλίoυ (micro-ring resonator) σε μορφή add/drop φίλτρου. Μέσω αυτού του μοντέλου, θα μελετηθούν κατασκευαστικές παράμετροι όπως είναι οι οπτικές απώλειες, η μη γραμμικότητα του υλικού, ο συντελεστής οπτικής σύζευξης σε τηλεπικοινωνιακά σήματα (NRZ-RZ OOSK) που τροφοδοτούν το στοιχείο. Θα μελετηθεί η επίδραση στη διασπορά. Τέλος το μοντέλο θα επεκταθεί ώστε να συμπεριλάβει δικτυώματα μικροδακτυλίων με σκοπό τη βελτίωση των επιδόσεων.
Τα τελευταία χρόνια τα συστήματα επικοινωνιών κορμού αλλά και πρόσβασης αποτελούνται πλέον στην πλειονότητα τους από οπτικά συστήματα, λόγω του υψηλού εύρους ζώνης και των αμελητέων απωλειών των οπτικών ινών. Παρόλα τα μεγάλα πλεονεκτήματα των οπτικών επικοινωνιών υπάρχει μια σειρά θεμάτων που δυσκολεύουν ακόμα τη περεταίρω μείωση του κόστους εγκατάστασης-χρήσης τέτοιων τηλεπικοινωνιακών συστημάτων. Ένα από αυτά τα θέματα είναι η φασματική διασπορά των οπτικών ινών, δηλαδή το φαινόμενο κατά το οποίο διαφορετικές συχνότητες ενός σήματος παρουσιάζουν διαφορετική ταχύτητα διάδοσης. Αποτέλεσμα της διασποράς είναι η παραμόρφωση των διαδιδόμενων σημάτων και η δια-συμβολική παρεμβολή. Ένας επιτυχής τρόπος αντιμετώπισης του παραπάνω φαινομένου είναι η χρήση ινών με αντίστροφο συντελεστή διασποράς, οι οποίες μπορούν να αντισταθμίσουν το φαινόμενο, αλλά τα συστήματα αυτά είναι αρκετά μεγάλα αρκετά χιλιόμετρα. Ολοκληρωμένες λύσεις που έχουν προταθεί είναι η χρήση ολοκληρωμένων φωτονικών στοιχείων (μικρο-δακτύλιοι, φωτονικοί κρύσταλλοι) τα οποία λόγω του οπτικού συντονισμού μπορούν να επιτύχουν υψηλές επιδόσεις με μικρές διαστάσεις.
φυσική, οπτικά δίκτυα, θεωρία κυκλωμάτων
Matlab, C, C++
Xu, Qianfan, and Michal Lipson. "All-optical logic based on silicon micro-ring resonators." Optics express 15.3 (2007): 924-929.
H. Simos, C. Mesaritakis, D. Alexandropoulos, and D. Syvridis, “Dynamic analysis of crosstalk performance in microring based add/drop filters”, IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 27, pages 2027-2034, (2009).
Fiber-Optic Communication Systems: Govind P. Agrawal