Οπτικές Τεχνικές Αντιστάθμισης της Διασποράς σε Συστήματα Μετάδοσης Οπτικών Σημάτων Διαμόρφωσης Έντασης για Εφαρμογές Διασύνδεσης Υπολογιστικών Κέντρων

Abstract

Τα δίκτυα 5 ης Γενιάς και έπειτα έχουν υποστεί τεράστιες αλλαγές στην αρχιτεκτονική τους ώστε να καταφέρουν να ανταπεξέλθουν στις ολοένα και αυξανόμενες ανάγκες των χρηστών. Καθώς η επικοινωνία μεγάλης κλίμακας μεταξύ των μηχανών, η έλευση τεχνολογιών όπως είναι τα self- driving cars, η τεχνητή νοημοσύνη και η επαυξημένη πραγματικότητα έχουν εισέλθει για τα καλά στη ζωή μας, τα δίκτυα οπτικών επικοινωνιών πρέπει να εξελιχθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να παρέχουν μεγάλες ποσότητες πληροφοριών και σε πολύ μικρό χρόνο. Για το λόγο αυτό υπάρχει η ανάγκη για την δημιουργία νέων τεχνολογιών που μπορεί να μειώσουν το κόστος για την ανάπτυξη και την λειτουργία των δικτύων. Στα πλαίσια αυτά δίνεται έμφαση στην ανάπτυξη και την δημιουργία καινούργιων οπτικών πομποδεκτών οι οποίοι θα ικανοποιούν τις απαιτήσεις των δικτύων όπως αυτές τις περιγράψαμε παραπάνω. Πιο συγκεκριμένα, τα οικονομικά αποδοτικά Electro-absorption Modulated Lasers (EMLs) και Directly Modulated Lasers (DMLs), εμφανίζονται ως ελκυστική λύση για τη διασύνδεση των οπτικών δικτύων σε συνδυασμό με τις εξελίξεις των εξαιρετικά γραμμικών φωτοδεκτών. Ενώ αυτά τα οπτοηλεκτρονικά εξαρτήματα PIC έχουν αποδειχθεί ως πρακτικές λύσεις για τη δημιουργία και την ανίχνευση των σημάτων, η επιλογή των λύσεων που βασίζονται σε PIC για την αντιμετώπιση των ατελειών της μετάδοσης έχει μείνει πίσω και πρέπει επίσης να επανεξεταστεί. Σε αυτήν την διπλωματική παρουσιάζουμε μια νέα τεχνική για την αντιστάθμιση διασποράς που εμφανίζεται στη μετάδοση οπτικού σήματος ανάμεσα στα κέντρα δεδομένων με την εκμετάλλευση των ιδιοτήτων φιλτραρίσματος ενός πλήρως συντονιζόμενου μικροδακτυλίου (Micro Ring Resonators MRR) που είναι βασισμένο στην τεχνολογία δακτυλίων πυριτίου (SOI Ring). Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζεται διεξοδικά το θεωρητικό πλαίσιο της προτεινόμενης μεθόδου μας, και τεκμηριώνεται και από πειράματα προσομοίωσης που επικυρώνουν τα θεωρητικά αποτελέσματα της προτεινόμενης τεχνικής.