Projeto de Redes Neurais de baixo consumo de energia por Circuitos Integrados Fotônicos (PICs) para Sistemas de Comunicações Ópticas de Alto Desempenho

• Processo: 24/22353-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Maria José Pontes
• Beneficiário: Pablo Rafael Neves Marciano
• Instituição Sede: Centro Tecnológico. Universidade Federal do Espírito Santo (UFES). Ministério da Educação (Brasil). Vitória , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/06569-1 - Tecnologias estratégicas para internet de alta velocidade, AP.TEM
• Assunto(s): Comunicação óptica Redes neurais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Circuitos integrados fotônicos | Comunicações Ópticas | Pic | Redes neurais | Comunicações Ópticas

Resumo

Os sistemas de comunicações ópticas de alto desempenho são fortemente impactados pela dispersão cromática da fibra óptica e pelas não linearidades dos componentes utilizados nos processos de modulação, propagação e recepção do sinal óptico. Esses efeitos são mitigados por técnicas que, em geral, são implementados por circuitos eletrônicos complexos e que requerem alto consumo de energia. Com o avanço dos circuitos integrados fotônicos (PICs), várias novas técnicas têm sido desenvolvidas com foco no consumo de energia.Conforme previsto na etapa 4.5, o bolsista atuará no estudo e desenvolvimento de dispositivos de óptica integrada para aplicação em redes de acesso, assim como no desenvolvimento de formatos avançados de modulação adequados para altas taxas e baixa latência. Dentre essas técnicas destaca-se a implementação do sinal OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) no domínio óptico e a construção de sistemas de compensação de dispersão também no domínio óptico por meio de redes neurais implementadas em chips fotônicos, ou as redes neurais fotônicas (RNF). O bolsista desenvolverá projetos de chips fotônicos para a implementação de RNF e outros dispositivos a fim de implementar opticamente processos tradicionalmente feitos no domínio elétrico. Este trabalho compreende sistemas com taxas de transmissão de acordo com as recomendações da ITU-T, iniciando os estudos com taxas de transmissão a partir de 10 Gb/s por canal, sendo que outras taxas de transmissão também serão utilizadas. Além do projeto, o bolsista deverá participar da fabricação desses chips em foundries no exterior e do processo de teste e validação da RNF desenvolvida em testes de bancada nos laboratórios da UFES e da Unicamp.É de interesse do projeto estreitar a colaboração com a equipe da USP-São Carlos para estudar e implementar interfaces de baixo custo para operação do fronthaul óptico.Também será de responsabilidade do bolsista, orientar e treinar alunos da graduação e da pós-graduação nas etapas de modelagem, projeto e testes de dispositivos em fotônica integrada.