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Title: Amplificadores Raman em fibras microestruturadas
metadata.dc.creator: Castellani, Carlos Eduardo Schmidt
Keywords: Raman, Efeito;Amplificadores óticos;Comunicações óticas;Sistemas de telecomunicação
Issue Date: 11-Sep-2009
Publisher: Universidade Federal do Espírito Santo
Citation: CASTELLANI, Carlos Eduardo Schmidt. Amplificadores Raman em fibras microestruturadas. 2009. 79 f. Dissertação (Mestrado em Robótica; Automação Inteligente; Inteligência Artificial; Processamento de Sinais; Eletrônica de Pot) - Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória, 2009.
Abstract: The development of microstructured fibers, also known as photonic crystal fibers (PCF), which has happened principally during the last decade, has raised new possibilities on the field of optics and telecommunications due to its capability of presenting some constructive parameters with non conventional values. In the context of optical communications, more precisely on the construction of optical amplifiers, these photonic crystal fibers also have brought some new interesting possibilities. Due to its capability of at the same time presents very high negative dispersion and high non linearity, it allows for example, the construction of Raman amplifiers with high gains that also compensate dispersion with reduced fiber lengths. The conventional silica-based fibers need tens of kilometers of fiber length to accomplish the same task. Taking advantage of that situation, the main purpose of this dissertation is exactly the project and the study of multi-pump Raman amplifiers operating as discrete devices providing gain and compensating dispersion over the entire C band, using a PCF. In order to project such amplifiers, an optimization technique made through an exhaustive search based on an analytical solution method for the signal propagation is proposed. The analysis of these amplifiers is made via computational simulations that are done with numerical and also analytical models, by means of the verification of the gain, ripple, optical signal to noise ratio (OSNR), and eye penalty parameters. Their performance is also evaluated by comparing the performance of a Raman amplifier operating with a conventional dispersion compensating fiber (DCF).
O desenvolvimento de fibras óticas microestruturadas, também conhecidas como fibras de cristal fotônico - PCF (Photonic Crystal Fibers), que se deu principalmente na última década, trouxe novas possibilidades no campo da ótica e das telecomunicações devido à sua capacidade de apresentar alguns parâmetros construtivos com valores não convencionais. No contexto de comunicações óticas, mais precisamente na construção de amplificadores ópticos, essas fibras de cristal fotônico também trouxeram algumas novas possibilidades interessantes. As PCFs são capazes de ao mesmo tempo apresentar dispersão muito negativa e alta não-linearidade, permitindo, por exemplo, a construção de amplificadores Raman com altos ganhos e que ainda compensem a dispersão utilizando apenas poucos quilômetros de fibra. As fibras de sílica convencionais necessitam de dezenas de quilômetros para realizar a mesma tarefa. Aproveitando-se dessa situação, o foco principal desta dissertação é justamente o projeto e o estudo do funcionamento de amplificadores Raman multibombeio, que operem como dispositivos discretos fornecendo ganho e compensando a dispersão em toda a banda C, através da utilização de uma PCF. Para projetar tais amplificadores é proposta uma técnica de otimização feita através de uma busca exaustiva baseada em um método de solução analítico de propagação de sinais. A análise desses amplificadores é realizada através de simulações computacionais feitas com modelos numéricos e também analíticos, por meio da verificação dos parâmetros de ganho, ripple, relação sinal ruído ótica OSNR (Optical Signal-to-Noise Ratio), e penalidade de diagrama de olho. Seu desempenho é também avaliado em termos de uma comparação com o desempenho de um amplificador Raman funcionando com uma fibra compensadora de dispersão DCF (Dispersion Compensating Fiber) convencional.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/6211
Appears in Collections:PPGEE - Dissertações de mestrado

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