Desenvolvimento e optimização de sistemas de transmissão por fibra óptica de muito alto débito em banda lateral única

Abstract

O trabalho apresentado nesta dissertação é dedicado ao desenvolvimento e optmização de emissores ópticos em banda lateral única para taxas de transmissão de 10 e 40 Gbit/s. Esta dissertação começa com um estudo teórico sobre a geração e detecção de sinais ópticos em banda lateral única. Neste estudo apresenta-se as diversas técnicas usadas na geração deste formato de modulação analisandose em detalhe os metodos que envolvem o processamento eléctrico da transformada de Hilbert. É proposta uma optimização, ao nível dos circuitos eléctricos, de um emissor óptico em banda lateral única para um ritmo de transmissão de 10 Gbit/s apresentando-se os resultados da propagação em fibra óptica do sinal gerado. Vários filtros de quadratura são estudados com o objectivo de implementar a transformada de Hilbert em sinais eléctricos com larguras de banda de 40 GHz. Como resultado deste estudo desenvolvolve-se um acoplador híbrido com 9 secções que implementa esta transformada em sinais eléctricos com uma larguras de banda entre 3 e 37 GHz. Finalmente estuda-se o efeito dispersivo das linhas de transmissão microstrip desenvolvendo-se compensadores eléctricos de dispersão cromática para sistemas ópticos em banda lateral única com ritmos de transmissão de 10 e 40 Gbit/s.

ABSTRACT: This work concerns the development and optimization of 10 and 40 Gbit/s optical single sideband emitters. This dissertation starts with a theoretical study about the generation and detection of optical single sideband signals. In this study, several techniques used to generate this modulation format are presented with a detailed analysis on the methods which use the electric processing of the Hilbert transform. An optimization, at the electric circuit level, is proposed to a 10 Gbit/s optical single sideband emitter and the propagation results of the generated signal over optical fibre. Several quadrature filters were studied with the aim of implement the Hilbert transform in electrical signals with bandwidths of 40 GHz. As a result, 9 sections hybrid coupler is developed which implements this function in electric signals in a bandwidth of 3 to 37 GHz. Finally, the microstrip transmission lines dispersion effect is studied and electric chromatic dispersion compensators are developed for 10 and 40 Gbit/s optical single sideband systems.