Περιγραφή τρόπων δημιουργίας THz σημάτων και ανάλυση διάταξης διαδοχικών διαμορφωτών φάσης για αναπαραγωγή αυτών

Abstract

Με το πέρασμα των χρόνων, έχει παρατηρηθεί σημαντική αύξηση στην τηλεπικοινωνιακή κίνηση και στον αριθμό των εφαρμογών που έχουν ως σκοπό την βελτίωση της ποιότητας ζωής και της επικοινωνίας. Ωστόσο η αύξηση αυτή, καθιστά απαραίτητη την εξασφάλιση πόρων οι οποίοι θα μπορούν με αξιοπιστία να ‘τρέφουν’ τα εν λόγω συστήματα. ΄Εννοιες όπως 5G, Beyond 5G (B5G), Internet of Things (IoT), smart grid, machine to machine (M2M) και άλλες, μας οδηγούν ξεκάθαρα σε αύξηση συχνοτήτων στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα προκειμένου να έχουμε επάρκεια εύρους ζώνης, υψηλή χωρητικότητα, μηδαμινές καθυστερήσεις και ταχύτητες που ανταποκρίνονται στα πολύπλοκα ασύρματα δίκτυα της νέας δεκαετίας. Στην διπλωματική αυτή, αναλύονται διάφοροι τρόποι δημιουργίας THz σημάτων, αρχικά θεωρητικά και στη συνέχεια δύο από αυτούς με τη βοήθεια προγραμμάτων προσομοίωσης. Η έννοια της THz ακτινοβολίας, δηλαδή κύματα σε συχνότητες 0.1 THz-10 THz, εμφανίζεται σε διάφορα πεδία και όχι μόνο στις επικοινωνίες. Αυτό συμβαίνει επειδή, όπως φαίνεται, συνδέει άμεσα την επιστήμη με πραγματικές εφαρμογές οι οποίες αλλάζουν την καθημερινότητά μας. Αρχικά, στην εν λόγω εργασία γίνεται αναφορά σε διατάξεις με τις οποίες μπορούν να παραχθούν τέτοια σήματα, έχοντας ως βάση αντίστοιχη βιβλιογραφική έρευνα. Στη συνέχεια, αναλύεται σε βάθος η Optical Frequency Comb (OFC) λογική για γένεση τέτοιων σημάτων, καθαρά θεωρητικά σε πρώτο στάδιο και με τη χρήση MATLAB πιο κάτω, αποσαφηνίζοντας έννοιες όπως το flatness. Τέλος με την βοήθεια του προγράμματος προσομοίωσης VPItransmissionMaker, εξετάζεται ο θόρυβος φάσης στις εξόδους συγκεκριμένων διατάξεων, σχηματίζονται πομποδέκτες για THz ζεύξη και ελέγχεται η απόδοσή τους με βάση το Bit Error Ratio (BER) αυτών για συγκεκριμένη ρύθμιση οπτικής ισχύος εκπομπής, ρυθμού συμβόλων και άλλων παραμέτρων ζωτικής σημασίας.