Μελέτη και προσομοίωση διατάξεων οπτικών διαμορφωτών για σύμφωνα οπτικά δίκτυα υψηλής χωρητικότητας

Γκότζαϊ, Αγκίτα; Gkotzai, Agkita

dc.contributor.author	Γκότζαϊ, Αγκίτα	el
dc.contributor.author	Gkotzai, Agkita	en
dc.date.accessioned	2018-02-15T11:07:15Z
dc.date.available	2018-02-15T11:07:15Z
dc.date.issued	2018-02-15
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46513
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15145
dc.rights	Default License
dc.subject	Σύμφωνα οπτικά δίκτυα	el
dc.subject	Σύμφωνοι οπτικοί πομποί	el
dc.subject	Οπτικοί διαμορφωτές	el
dc.subject	Διαμορφωτής τμηματοποιημένου ηλεκτροδίου (SEMZM)	el
dc.subject	Διαμορφωτής IQ (IQM)	el
dc.subject	Coherent optical networks	en
dc.subject	Coherent optical transmitters	en
dc.subject	Optical modulators	en
dc.subject	Segmented electrode ΜΖΜ (SEMZM)	en
dc.subject	Mach-Zehnder modulator (MZM)	en
dc.title	Μελέτη και προσομοίωση διατάξεων οπτικών διαμορφωτών για σύμφωνα οπτικά δίκτυα υψηλής χωρητικότητας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ψηφιακή επεξεργασία σήματος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-11-03
heal.abstract	Η ραγδαία αύξηση της τηλεπικοινωνιακής κίνησης σε συνδυασμό με τον κορεσμό της χωρητικότητας της συμβατικής οπτικής ίνας θέτει ως ζητούμενο την επίτευξη αποδοτικότερης χρήσης όλων των χαρακτηριστικών τα οποία προσφέρει η οπτική τεχνολογία. Η αναζήτηση αυτή οδήγησε, τα τελευταία χρόνια, στη μελέτη και βελτίωση πολλών επιμέρους στοιχείων των οπτικών δικτύων. Μια εδραιωμένη τεχνική στις ψηφιακές επικοινωνίες για την αύξηση της χωρητικότητας ενός συστήματος είναι η χρήση σχημάτων διαμόρφωσης ανώτερης τάξης, και συγκεκριμένα τα πολυεπίπεδα σχήματα ορθογωνικής διαμόρφωσης πλάτους (MQAM). Η διείσδυση των σχημάτων αυτών σε οπτικά δίκτυα, τα οποία βασίζονται σε σύμφωνους οπτικούς δέκτες, προσφέρει αυξανόμενη ευελιξία και δυνατότητες προγραμματισμού του δικτύου. Μια ευρέως αποδεκτή προσέγγιση για την επίτευξη πολυεπίπεδων σχημάτων QAM είναι η χρήση δύο παράλληλων Mach – Zehnder διαμορφωτών (MZM), που ισοδυναμούν με έναν IQ διαμορφωτή (IQMZM). To βασικό μειονέκτημα αυτής της προσέγγισης εντοπίζεται στην ανάγκη για πολύπλοκες αρχιτεκτονικές Ηλεκτρονικών Μετατροπέων Ψηφιακού-σε-Αναλογικό σήμα (DACs) υψηλής ταχύτητας και εύρους ζώνης (> 28 GHz) για τη δημιουργία των κατάλληλων σημάτων οδήγησης των οπτικών διαμορφωτών. Μια εναλλακτική τεχνική είναι η αξιοποίηση της άμεσης ψηφιακής οδήγησης (Direct Digital Driving - DDD) που επιτρέπει την παραγωγή σχημάτων ανώτερης τάξης με την χρήση δυαδικών σημάτων τάσης και χρήση Διαμορφωτών Τμηματοποιημένου Ηλεκτροδίου (Segmented Electrode Mach-Zehnder Modulator - SEMZM). Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η μοντελοποίηση και μελέτη διαμορφωτών που χρησιμοποιούνται ευρύτατα στους σύμφωνους οπτικούς πομποδέκτες. Υλοποιείται σε περιβάλλον MATLAB ένας κλασσικός IQ Mach-Zehnder διαμορφωτής και ένας Διαμορφωτής Τμηματοποιημένου Ηλεκτροδίου Mach-Zehnder όπου προσομοιώνεται η τεχνική της άμεσης ψηφιακής οδήγησης. Επιπλέον παρουσιάζεται μια εκτενής μελέτη της επίδοσης των διαμορφωτών αυτών για QAM σχήματα διαμόρφωσης ανώτερης τάξης.	el
heal.abstract	The ever-growing telecommunication traffic, combined with the saturation of the standard mode fiber capacity, poses a challenge to achieving a more efficient usage of components and subsystems offered by the optical technology. During the last decade, significant advancements on the area of optical transceivers’ technology have been achieved, including various approaches on the electro-optic modulators design. Moreover, advanced modulation schemes (such as Multilevel Quadrature Amplitude Modulation schemes - MQAM), already mature on digital and wireless communications, are already employed in the state-of-the-art optical systems in order to increase the overall system capacity. In order to leverage from these benefits and offer flexibility to the current static network, coherent detection is a vital part of the next-generation optical systems. A widely accepted approach for generating multilevel QAM schemes is employing two parallel Mach – Zehnder modulators (MZM) as the optical equivalent of an IQ modulator (IQM). However, generation of the appropriate multilevel driving signals relies on sophisticated architectures of high-speed electronics (Digital-to-Analog Converters (DACs) with bandwidth > 28 GHz), thus increasing the cost of a high-capacity transceiver. An alternative approach that eliminates the need of high-performance DACs is the Direct Digital Driving (DDD) of Segmented Electrode Mach-Zehnder Modulators (SEMZM). This technique allows for the generation of high order modulation schemes utilizing binary driving signals. In this diploma thesis we model and study modulator topologies employed in the current and next-generation coherent optical transceivers. Models of a conventional IQ Mach-Zehnder modulator and a Segmented Electrode Mach-Zehnder Modulator (SEMZM) are implemented in MATLAB. In addition, a detailed study of these modulators’ performance for high order QAM schemes is presented.	en
heal.advisorName	Αβραμόπουλος, Ηρακλής	el
heal.committeeMemberName	Φικιώρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Ουζούνογλου, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	82 σ.
heal.fullTextAvailability	true