Rigenerazione interamente ottica per sbloccare la capacità dei sistemi informativi
Considerando la quantità di soluzioni a banda larga,, la connettività sta guadagnando sempre più importanza nelle nostre vite. Nuove tecnologie volte ad aumentare portata e capacità di trasporto vengono continuamente introdotte per soddisfare la rapida crescita della domanda in quanto a ricerca di nuove fasce di larghezza di banda e riduzione del costo dei bit. Il progetto ARTISTE (Advanced regenerator technologies for high capacity systems) si è focalizzato sullo sviluppo di approcci paralizzanti interamente ottici di rigenerazione del segnale rendendo possibile la trasmissione di segnali con elevata efficienza spettrale. Le attività dei ricercatori hanno compreso l’intero spettro relativo allo sviluppo di un futuro sistema di rigenerazione: dalla fabbricazione di dispositivi alle applicazioni di rete. Il principale risultato sperimentale riguarda lo sviluppo del primo rigeneratore multicanale con amplificazione sensibile alla fase (PSA) per segnali a quadratura doppia. Composto da un nuovo schema di estrazione dei trasportatori e di sincronizzazione di fase, il rigeneratore è stato realizzato utilizzando dispositivi a fibra altamente non lineare fabbricati da un partner del progetto. Un’ulteriore attività sperimentale riguarda la realizzazione del primo add-drop multiplexer interamente ottico per segnali di multiplazione a divisione di frequenza ortogonale. Oltre al lavoro sperimentale, i ricercatori hanno condotto anche un importante lavoro teorico sulla progettazione del sistema rigenerativo. In primo luogo, hanno studiato le prestazioni di trasmissione dei canali rigenerativi non lineari basate su PSA in cascata con un focus sull’impatto dei meccanismi di rumore di fase e ampiezza. Quindi, hanno lavorato sullo sviluppo di una tecnica analitica per definire le condizioni ottimali e i margini di funzionamento relativi ai rigeneratori basati sulla PSA in cascata nei collegamenti multilivello riguardanti la trasmissione con fase codificata. Alcune rigorose simulazioni numeriche hanno dimostrato che la rigenerazione puramente ottica aumenta in modo significativo le prestazioni del sistema quando si utilizzano segnali complessi, ma riduce i margini operativi. Su questa base, il team ha progettato con successo nuove configurazioni di rigeneratori per formati di modulazione avanzata in grado di sopprimere significativamente il rumore. Nei futuri sistemi di trasmissione, i canali saranno densamente stipati e sarà richiesto un filtraggio stretto. Le soluzioni tradizionali hanno trascurato il ripristino di temporizzazione per i futuri sistemi ad alta capacità. I ricercatori hanno sviluppato un nuovo schema di rigenerazione per formati con elevata efficienza spettrale, basati sulle tre R della rigenerazione dei segnali: riamplificazione, rimodellamento e ripristino di temporizzazione. I risultati del progetto sono stati diffusi attraverso convegni e 31 pubblicazioni su riviste ad alto impatto.
Parole chiave
Interamente ottico, rigenerazione del segnale, larghezza di banda, ARTISTE, add-drop multiplexer interamente ottico
