Photonic integrated circuits for NG-EPON

Abstract

Along with privacy and security, the growth of demand from the consumer for higher bandwidth presents one of the most important modern challenges in telecommunications infrastructures. The researchers were encouraged to nd not only e cient but also the economically viable solutions capable of meeting the growing needs of the consumer. Optical communications are the way that can accompany this growth. The Passive Optical Network (PON) is an architecture that shares the ber bandwidth among several users. There has been a constant study under this topic for the purpose of using all the ber abilities and to nd new solutions to keep the access network simple. Photonic Integrated Circuits (PICs) are a technology that emerged to help the complexity of the hardware that exists nowadays. It is a single chip capable of integrating numerous optical components, which leads to a reduced complexity, size and power consumption. These are the important characteristics that make the PICs a powerful tool to use in several applications. This dissertation presents a monolithic PIC transceiver in the context of Next Generation of Ethernet Passive Optical Network (NG-EPON) which aims to design and implement integrated optical circuits for future access networks. The transceiver architecture is able to be used as an Optical Network Unit (ONU) with a 4 channels approach for 100 Gb/s solutions. The present work contributed for the FUTPON project supported by P2020.

Em par com a privacidade e segurança, a crescente procura do consumidor por maiores larguras de banda apresenta um dos mais importantes desafios modernos das infraestruturas de telecomunicações. Esta procura incentiva assim a investigação de novas soluções não são eficientes, mas também economicamente viáveis, capazes de satisfazer as crescentes necessidades do consumidor. As comunicações óticas apresentam ser o meio apropriado para acompanhar este crescimento. A Rede Óptica Passiva (PON) e uma arquitectura usada para distribuição de fibra ótica ate ao consumidor final. Esta tecnologia permite dividir a largura de banda de uma única fibra por diferentes clientes. Tem havido um estudo constante no âmbito deste tópico para conseguir tirar máximo partido das capacidades da fibra e de modo a encontrar novas soluções para tornar este método mais simples. Os Circuitos Oticos Integrados (PIC) sao uma tecnologia que surge para ajudar na complexidade do hardware existente hoje em dia. Consiste num único chip capaz de integrar vários componentes óticos, o que leva a uma diminuição da complexidade, tamanho e redução do consumo de energia. Estas características fazem com que seja uma tecnologia vantajosa para uso em diferentes aplicações. O desenho e a implementação da arquitectura do transrecetor em formato PIC no contexto da Next Generation of Ethernet Passive Optical Network (NG-EPON), e o principal objectivo desta dissertação onde visa o desenvolvimento circuitos óticos integrados para redes oticas de acesso futuras. Esta arquitectura devera ser utilizada como Optical Network Unit (ONU) contendo 4 canais para atingir 100 Gb/s. Este trabalho contribuiu para o projecto FUTPON suportado pelo P2020.