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Aquisição experimental fotoelétrica ultrarrápida com algoritmos de processamento digital para a análise de subsistemas em comunicações ópticas coerentes de altíssimas taxas

Texto completo
Autor(es):
Tiago Sutili
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
Data de defesa:
Membros da banca:
Evandro Conforti; Murilo Araujo Romero; Glauco Fontgalland; Helio Waldman; Darli Augusto de Arruda Mello
Orientador: Rafael Carvalho Figueiredo; Cristiano de Mello Gallep; Evandro Conforti
Resumo

São introduzidas técnicas para a caraterização de dispositivos fotônicos utilizando aquisição ultrarrápida da portadora luminosa após sua fotodetecção, de maneira direta ou coerente. Os dados são digitalizados e memorizados em alta velocidade, formando pacotes de dados a serem posteriormente analisados por algoritmos offline. Estes algoritmos permitem a extração de informações relacionadas à operação dinâmica dos componentes fotônicos, responsáveis pela geração, modulação ou amplificação da portadora óptica. Seguindo essa nova metodologia em seus primeiros procedimentos, as distorções harmônicas em moduladores eletro-ópticos por interferometria são caracterizadas, em função da frequência elétrica de modulação. Para tanto, desenvolveu-se uma técnica baseada na verificação da sobremodulação do sinal óptico no domínio do tempo e da frequência, em função das propriedades dos sinais elétricos modulantes. São apresentados resultados mostrando a limitação de banda de operação de tais dispositivos, acarretando o consequente aumento de sua tensão de meia-onda, assim como alguns efeitos não lineares. Em um segundo procedimento, apresenta-se a caracterização do ruído de fase e frequência em lasers semicondutores operando em modo de onda contínua. A técnica empregada é baseada na recepção coerente da portadora luminosa, misturada com um oscilador local de referência, com posterior análise temporal empregando algoritmo offline. Os resultados oferecem uma visão mais profunda sobre a natureza de fenômenos correlatos à perda de coerência do sinal luminoso, além de oferecerem uma estimativa de sua largura de linha. Por fim, caracterizam-se as distorções em amplitude, frequência e fase, resultantes do chaveamento de uma portadora luminosa por uma chave espacial eletro-óptica baseada em amplificador óptico a semicondutor (SOA), em função das condições operacionais de tais dispositivos. Nesse contexto, determina-se a região ótima de operação do dispositivo, além de suas características desejáveis, sob a perspectiva do chaveamento por um SOA de um sinal modulado em amplitude. Adicionalmente, caracteriza-se o gorjeio de frequência e o ruído de fase decorrentes das não linearidades intrínsecas à sua operação (AU)

Processo FAPESP: 14/18791-7 - Chaveamento Espacial de Alta Velocidade em Sistemas Ópticos Coerentes
Beneficiário:Tiago Sutili
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado