2R alapú optikai regenerátorok

Az internet robbanásszerű fejlődésével és terjedésével rohamosan nő a kommunikációs hálózatokon átvitt adat mennyisége. A növekvő adatátviteli igény folyamatos fejlesztésre kényszeríti mind a hardver gyártókat mind pedig a gerinchálózattal rendelkező szolgáltatókat. Ezen fejlesztések eredménye a mára kialakult optikai gerinchálózatok, melyek mindegyike hullámhosszosztásos átvitelt alkalmaz többnyire 10Gbps átviteli sebességgel. A gerinchálózatok egymástól messze lévő pontokat kötnek össze, ezért az átvitel során a jel torzul. Az átviteli sebesség növekedésével a jeltorzulás mértéke is növekszik, ami lecsökkenti a két pont közötti távolság nagyságát. Egy ismétlő állomás létrehozása az összeköttetésben jelentős többlet költséget okoz, ennél sokkal hatékonyabb egy optikai regenerátor elhelyezése az átviteli útban. Egy regenerátor karbantartási igénye nem sokkal nagyobb, mint egy manapság alkalmazott optikai erősítőé. Regenerátor alkalmazásával távolabbi pontok köthetők össze, ezáltal jelentősen csökkentve a központok számát, ami olcsóbb hálózatfenntartást tesz lehetővé. Továbbá a regenerátorokkal kiválthatóak az erősítők, hiszen egy 2R regenerátor nem csak jelalakformálást, hanem erősítést is végez a jelen.

A munkám során ezért először a lehetséges 2R optikai regenerátor fajták megismerésére helyeztem a hangsúlyt, majd ezt követően két elrendezést részletesebben megvizsgáltam. A két elrendezés a kereszt erősítés elvén működő (XGM) egy- illetve kétlépcsős regenerátor, valamint az önfázis moduláció elvét használó regenerátor. Az utóbbira az egyszerű felépítése miatt esett a választásom, ami jelentős mértékben segítheti elterjedését. A másikat a benne található SOA-k (félvezetős optikai erősítő) miatt választottam, melyeket egyre nagyobb mértékben alkalmaznak. A szimulációs vizsgálatokhoz a VPI TransmissionMaker programban építettem fel a regenerátorokat. A szimulációk során vizsgáltam az optimális regenerátor elrendezést, a jelalakformálás határait és összehasonlítottam a különböző elrendezések által magvalósított jelregenerálás minőségét.

[1] P.V. Mamyshev, “All-optical data regeneration based on self-phase modulation effect,” ECOC’98

[2] G. Contestabile, R. Proietti, N. Calabretta, “Reshaping Capability of Cross-Gain Compression in Semiconductor Amplifiers,” IEEE Photonics Technology Letters, VOL. 17, No. 12

[3] Giampiero Contestabile, Roberto Proietti, Nicola Calabretta, and Ernesto Ciaramella, “Cross-Gain Compression in Semiconductor Optical Amplifiers,” Journal of Lightwave Technology, VOL. 25, No. 3

[4] Giampiero Contestabile, “All-Optical Signal Regeneration using SOAs,” IEEE Communications and Photonics Conference and Exhibition (ACP), 2010 Asia

szerző

• 
  Fekete Gábor
  villamosmérnöki
  nappali

konzulens

• 
  Dr. Gerhátné Udvary Eszter
  egyetemi docens, (külső)

helyezés