Αμιγως Οπτικός Δέκτης Εκρηκτικής Ροής Δεδομένων Σε Ρυθμό Λειτουργίας 10 Gbit/sec Για Φωτονικά Δίκτυα Πακέτου

Abstract

Στη παρούσα διπλωματική εργασία περιγράφεται η υλοποίηση ένος αμιγώς οπτικού δέκτη εκρηκτικής ροής σε ρυθμό λειτουργίας 10 Gbit/sec για φωτονικά δίκτυα μεταγωγής πακέτου. Η αμιγώς οπτική υλοποίηση του δέκτη εκρηκτικής ροής, η οποία πραγματοποιήθηκε στο εργαστήριο Φωτονικών Επικοινωνιών ( Ε.Φ.Ε. ) , αποτελεί μια καινοτομία στο χώρο της φωτονικής τεχνολογίας καθώς είναι η πρώτη απόπειρα, παγκοσμίως για δημιουργία δέκτη εκρηκτικής ροής εξ'ολοκλήρου στο οπτικό επίπεδο. Πρόκειται για μία καθαρά πρωτότυπη διάταξη η οποία περιλαμβάνει ένα αμιγώς οπτικό κύκλωμα ανάκτησης ρολογιού, μία οπτική πύλη Boolean AND με αναγεννητικές ιδιότητες σε συνδυασμό με έναν οπτικό ενισχυτή ημιαγωγού SOA.Πρώτα απ' όλα, παρουσιάζεται η εξέλιξη και η κατάσταση ως έχει στις μέρες μας στο χώρο των οπτικών δικτύων, ώστε να είναι γνωστές οι απαιτήσεις του δικτύου από τη λειτουργία του δέκτη. Ο ρόλος ενός δέκτη στα τηλεπικοινωνιακά συστήματα είναι να ανακτήσει το ρολόι, να αναγεννήσει τα εισερχόμενα πακέτα και τελικά να αναγνωρίσει τα ψηφιακά δεδομένα αν είναι '1' ή '0' bit προς bit. Φυσικά, όλες οι λειτουργίες, που περιγράφηκαν προηγουμένως, πραγματοποιούνται στο οπτικό επίπεδο.Η υλοποίηση του δέκτη χωρίζεται σε δύο επιμέρους στάδια. Στο πρώτο εξ' αυτών πραγματοποιείται η εξίσωση της ισχύος των εισερχόμενων πακέτων με χρήση ενός οπτικού ημιαγώγιμου ενισχυτή SOA. Στο δεύτερο στάδιο πραγματοποιείται η αμιγώς οπτική ανάκτηση του ρολογιού και, τελικά, των δεδομένων με τη βοήθεια του κυκλώματος ανάκτησης ρολογιού και μίας οπτικής πύλης Boolean AND. Για το κάθε στάδιο και για τα επιμέρους υποσυστήματα που χρησιμοποιούνται γίνεται εκτενής θεωρητική ανάλυση η οποία προηγείται της πειραματικής υλοποίησης και των αποτελεσμάτων που προέκυψαν από αυτήν.