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Università degli studi di Pisa

Università degli studi di Pisa. Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni. “Realizzazione di un Oscilloscopio a campionamento ottico basato su FWM in fibra per segnali ultra-veloci”. Relatori: Prof. Filippo Giannetti Prof. Marco Luise Ing. Antonella Bogoni. Candidato:

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Presentation Transcript

  1. Università degli studi di Pisa Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni “Realizzazione di un Oscilloscopio a campionamento ottico basato su FWM in fibra per segnali ultra-veloci” Relatori: Prof. Filippo Giannetti Prof. Marco Luise Ing. Antonella Bogoni Candidato: Daniele Porciani

  2. Sommario • Motivazioni del campionamento ottico • Principio della tecnica di campionamento ottico impiegata • Verifica dell’efficacia della tecnica di campionamento ottico • Campionamento di treni d’impulsi fino ad 80GHz

  3. Perché effettuare un campionamento ad alta risoluzione a livello ottico? • Progettazione, caratterizzazione, monitoraggio ed ottimizzazione di sistemi di trasmissione ad alta bit rate (OTDM) • Risoluzione temporale limitata degli oscilloscopi commerciali • Caratterizzazione delle dinamiche ultra-veloci nei dispositivi ottici non lineari (es.: SOA) Motivazioni

  4. X(f) fx Nyquist B X(t) F  fs fs ≥ 2B f t x(t) ~ (α< 1) x(t) In un campionamento reale: Sampling accuracy P(t) P(t0)  S(t) 1/fs t0 Principio del campionatore dell’oscilloscopio

  5. S(t) S(t) V ≡ K2P2S(t) P  HNLF P FWM Four-Wave Mixing (FWM)

  6. HNLF PC FWM Optical Sampler (FOS) CW Modulator Coupler Pattern Generator 10GHz Sampling Signal “…10101010…” Delay line MLFL Modulator BAND-PASS FILTER Power Meter L = 495m γ = 10 D = 0,3 ps/(nm·km)

  7. autocorrelation autocorrelation TML=2.8psec Ts=0.17psec HNLF HNLF HNLF PC PC Campionamento di impulsi ultra-corti PC AC λML=1547nm MLFL Coupler EDFA Compression Block Wavelengthconversion Coupler OpticalFilter EDFA Delay line CW EDFA λCW=1541.5nm Power Meter Coupler

  8. T0.35ps Spettro supercontinuo Chirp ad alta frequenza in sorgenti d’impulsi ML compresse Generazione di spettro supercontinuo filter Gli spettri relativi al segnale dati e al segnale di campionamento devono essere separati in lunghezza d’onda per avere una corretta generazione del FWM

  9. Risultati Sampled signal AUTOCORRELATION FOS autocorrelation trace Commercial autocorrelator trace Autocorrelation traces

  10. FOS autocorrelation trace Commercial autocorrelator trace Sampled signal AUTOCORRELATION Campionamento ottico – impulsi a 80 GHz MUX 10-80GHZ 80 Gpbs OTDM Signal 10GHz MLFL FOS 

  11. Conclusioni • La tecnica di campionamento ottico basata sul FWM è stata verificata con esito positivo • E’ stato effettuato il campionamento ottico di treni d’impulsi fino a 80 GHz con successo • I risultati sono stati verificati tramite un confronto con le tracce di un autocorrelatore commerciale • Sono stati individuati alcuni limiti della tecnica Work-in-progress: Escogitare una soluzione ottima per campionare i segnali nell’intera banda C

  12. L’attività di tesi presentata è stata svolta presso il Laboratorio Nazionale di Reti Fotoniche, Pisa - Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni

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