Optoelectronic modules for next generation optical networks

Abstract

Nos últimos anos tem-se verificado uma clara evolução na implementação e desenvolvimento da fibra ótica até ao consumidor final. As redes Fiber-tothe- Home (FTTH) foram desenvolvidas e normalizadas em todo o mundo, no entanto, a necessidade de largura de banda pelos utilizadores e pelos novos servi cos obrigou esta tecnologia a evoluir, desde as Gigabitcapable Passive Optical Networks (GPON) e 10 Gigabit-capable Passive Optical Network (XG-PON) para a Next Generation Passive Optical Network 2 (NG-PON2), que vai começar agora a sua implantação. Para garantir a interoperabilidade entre operadores dentro da mesma tecnologia, foram desenvolvidas normas para os componentes optoelectrónicos onde as suas interfaces e mecanismos de comunicação são transparentes aos aparelhos que estão distribuídos ao longo da rede permitindo assim a um operador utilizar produtos de diversos vendedores sem ter que adaptar a sua solução. Para as redes de acesso Passive Optical Networks (PON) de futura geração estes componentes têm que ser desenvolvidos, desde os componentes óticos incluídos nos transrecetores optoelectrónicos até os sistemas eletrónicos de controlo dos mesmos. O aumento da procura de optoelectrónica para tecnologias futuras cria uma necessidade de soluções eletrónicas que possibilitem testar a sua operação e validar resultados e conformidades com as normas estabelecidas. Para transrecetores de nova geração é relevante a criação de soluções que permitam testar a sua emissão e receção a altos ritmos de dados, bem como a reprogramação manual ou automática dos seus paramentos eletrónicos, para otimização dos pontos de operação, durante o seu processo de fabrico. Neste trabalho, apresentam-se componentes óticos de nova geração e introduz-se módulos inovadores no mercado que permitam de forma rápida e comoda programar, testar e caracterizar componentes óticos. Através dos módulos desenvolvidos, procede-se à caracterização de componentes para redes de acesso de próxima geração em arquitetura NG-PON2.

Over the recent past, there has been a clear evolution in the development and implementation of ber optics to the end user. FTTH networks were developed and normalized across the world, but the bandwidth requirements by users and services demanded that this technology evolved, from GPON to XG-PON, and now to NG-PON2, which is now starting its implementation. To ensure the functionality of a technology across di erent operators, standards for optoelectronic components were developed, where their interfaces and communication mechanisms are transparent to the devices distributed in the networks, allowing an operator to use products from di erent vendors without the need to change the solution. For next generation PON access networks, these components need to be developed, from the optical components in the transceivers to their electrical control systems. The rising demand for optoelectronics in future technologies creates a need for electronic solutions in testing operation performance, results validation, and compliance with established standards. For next generation transceivers, it is relevant to create solutions that allow to test both transmission and reception ate high data rates, allow manual or automatic reprogramming of electronic parameters, for operation point optimization, during the manufacturing process. On this work, next generation optical components are presented and innovative modules that allow quick and easy programing, testing and characterization of optical components are introduced. Using the developed modules, a characterization is made on state of the art access network components for the NG-PON2 architecture.