Estudo do ruído de fase em sistemas óticos coerentes - Silva, André Ribeiro Pereira da (2013)
Apesar das condições económicas atuais, é previsto que a taxa de dados nas redes de acesso continue o seu crescimento exponencial nos próximos anos. A deteção coerente é uma solução promissora para os sistemas e redes óticas de próxima geração, devido às diversas vantagens que transporta face aos sistemas de deteção direta atualmente instalados. De facto, este é o método de deteção mais avançado, permitindo a equalização digital das imperfeições da transmissão como a dispersão cromática (CD), dispersão dos modos de polarização (PMD), ruído de fase (PN) e efeitos não lineares. A aceitação da deteção coerente como principal tecnologia para as redes de acesso futuras torna a arquitetura que recorre a multiplexagem em comprimentos de onda muito próximos (UDWDM) um forte candidato para as redes óticas passivas (PON) de próxima geração, a qual consegue fornecer enormes benefícios em termos de flexibilidade, escalabilidade e alcance, a custos reduzidos. No entanto, os recetores coerentes apresentam difiuldades na implementação da sincronização da portadora, a qual é fortemente influenciada pelo PN dos lasers. De modo a desmodular corretamente o sinal de informação, o recetor coerente deve ou recorrer a um oscilador local (LO) analogicamente bloqueado à fase da portadora, ou recuperar a fase da portadora digitalmente após deteção. Um método possível para desmodular sinais óticos coerentes é baseado no uso de phase locked loops (PLLs) para sincronizar a frequência e a fase do LO com o laser do transmissor. No entanto, os recetores óticos baseados em PLLs são difíceis de implementar e requerem larguras de linha dos lasers bastante estritas, especialmente quando são utilizados formatos de modulação avançados. Avanços recentes na tecnologia, particularmente na área do processamento digital de sinal (DSP) de alta velocidade, levou a uma alteração do paradigma dos receptores coerentes, permitindo tratar a sincronização da portadora com técnicas digitais. O objetivo desta dissertação é a pós-compensação digital do PN dos lasers. Alguns algoritmos foram desenvolvidos e testados no simulador ótico OSIP, de modo a realizar a tarefa em questão. Esses algoritmos foram de seguida aplicados a uma rede de acesso UDWDM-PON para determinar qual se apresenta como uma melhor solução, para determinados intervalos de larguras de linha. Foi também avaliada a influência da codificação diferencial no processo de estimação de fase, e em que situações esta deve ser aplicada.