Οπτικά Κυκλώματα Υψηλής Ολοκλήρωσης Στην Εφαρμογή Προηγμένων Σχημάτων Διαμόρφωσης Για Σύνθετες Διαδικασίες Επεξεργασίας Και Μετάδοσης Σήματος Σε Οπτικά Δίκτυα Επικοινωνιών

Abstract

Η ανάπτυξη οπτικών κυκλωμάτων υψηλής ολοκλήρωσης για το σχηματισμό, τη λήψη και την επεξεργασία σημάτων έχει προκαλέσει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον καθώς οδηγεί στην επέκταση της διαφάνειας των οπτικών δικτύων και προσφέρει αυξημένη λειτουργικότητα και αποδοτικότητα σε πολύ μικρές διαστάσεις. Η εφαρμογή των ολοκληρωμένων οπτικών κυκλωμάτων σε σύνθετα σενάρια μετάδοσης και η υποστήριξηπροηγμένων σχημάτων διαμόρφωσης προσφέρει την πλήρη αξιοποίηση του διαθέσιμου εύρους ζώνης και εξελίσσει τα σημερινά WDM δίκτυα δίνοντας μία πρώτη εικόνα των δυνατοτήτων των οπτικών δικτύων νέας γενιάς.Μέσα σε αυτό το πλαίσιο, η διατριβή εστιάζει στη μελέτη, ανάπτυξη και πειραματική αξιολόγηση πρωτότυπων ολοκληρωμένων οπτικών κυκλωμάτων, υβριδικών σεναρίωντηλεπικοινωνιακής κίνησης και συστημάτων μετάδοσης που αφορούν τόσο συμβατικά όσο και προηγμένα σχήματα διαμόρφωσης. Υπό αυτήν την έννοια, η παρούσα διατριβήαναφέρεται στις δύο πιο σημαντικές τάσεις εξέλιξης των οπτικών επικοινωνιών και γενικότερα της φωτονικής τεχνολογίας, δηλαδή της φωτονικής ολοκλήρωσης και τωνπροηγμένων σχημάτων διαμόρφωσης, και καταφέρνει την τομή και την κοινή εφαρμογή τους σε σύνθετα οπτικά συστήματα μετάδοσης. Με αυτόν τον τρόπο, επιτυγχάνεται μία κοινή συνισταμένη για άμεση μετάβαση στα οπτικά δίκτυα επόμενηςγενιάς.Στα πλαίσια της διατριβής, μελετήθηκε και αξιολογήθηκε οπτικό κύκλωμα υψηλής ολοκλήρωσης για την αναγέννηση OOK και DPSK σημάτων και μετατροπή μήκους κύματος DQPSK σημάτων καθώς και οπτική πολυκαναλική διάταξη ολοκληρωμένωνκυκλωμάτων για την παραγωγή και λήψη σημάτων OOK. Παράλληλα, αναπτύχθηκαν οπτικά συστήματα μετάδοσης που χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη υβριδικών σεναρίωντηλεπικοινωνιακής κίνησης μέσω DWDM μετάδοσης ΟΟΚ, DPSK και DQPSK σημάτων και στην αξιολόγηση της απόδοσης μετάδοσης υψίρρυθμων D8PSK σημάτων σε αποστάσεις εκατοντάδων χιλιομέτρων.