Całkowicie optyczna regeneracja sygnału zwiększa potencjał systemów informacyjnych
Biorąc pod uwagę niezliczone rozwiązania szerokopasmowe dostępne w dzisiejszym świecie, możliwość nawiązywania połączeń jest dla nas ważniejsza niż kiedykolwiek. Nieustannie powstają nowe technologie mające zwiększać zasięg i przepustowość sieci, aby zaspokoić szybko rosnący popyt na nowe fragmenty pasma i zmniejszyć koszty przesyłu danych. Celem projektu ARTISTE (Advanced regenerator technologies for high capacity systems) było opracowanie zakłócających, całkowicie optycznych metod regeneracji sygnału, opartych na transmisji sygnałów wykorzystujących widmo w sposób wysoce efektywny. W pracach wykorzystano pełną gamę rozwiązań dla przyszłych systemów regeneracyjnych: od wytwarzania urządzeń po wdrożenie sieci. Najważniejszym osiągnięciem, jeżeli chodzi o prace eksperymentalne, było opracowanie pierwszego wielokanałowego regeneratora ze wzmacnianiem z detekcją fazową (PSA) do sygnałów z podwójną kwadraturą. Wyposażony w nowatorski system ekstrakcji nośników i synchronizacji faz regenerator zaimplementowano przy pomocy wysoce nieliniowych urządzeń światłowodowych, wyprodukowanych przez jednego z partnerów projektu. Inna część prac eksperymentalnych dotyczyła implementacji pierwszego całkowicie optycznego multipleksera typu add-drop do podziału częstotliwościowego sygnałów ortogonalnych. Oprócz prac eksperymentalnych uczeni przeprowadzili też ważne badania teoretyczne dotyczące budowy systemów regeneracyjnych. W pierwszej kolejności badali wydajność transmisji w nieliniowych kanałach regeneracyjnych opartych na kaskadowych PSA, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu mechanizmów zakłóceń fazowych i amplitudowych. Następnie przystąpili do opracowania techniki analitycznej umożliwiającej definiowanie optymalnych warunków i rezerw roboczych regeneratorów opartych na kaskadowych PSA w wielopoziomowych, kodowanych fazowo łączach transmisyjnych. Dokładne symulacje numeryczne pokazały, że całkowicie optyczna regeneracja znacząco zwiększa wydajność systemu w przypadku korzystania z sygnałów złożonych, ale jednocześnie zmniejsza rezerwę roboczą. Na tej podstawie zespół zaprojektował nowe konfiguracje generatorów do zaawansowanych formatów modulacji, znacząco zmniejszające zakłócenia. W przyszłych systemach transmisyjnych kanały będą gęsto upakowane i potrzebne będzie dokładne filtrowanie. W tradycyjnych rozwiązaniach nie uwzględniano retimingu dla przyszłych systemów o wysokiej przepustowości. Naukowcy opracowali nową metodę regeneracji do formatów wykorzystujących widmo w sposób wysoce efektywny, opartą na trzech zasadach regeneracji sygnału: reamplifikacji, zmianie kształtu i retimingu. Informacje o wynikach prac rozpowszechniano na konferencjach oraz w 31 publikacjach na łamach prestiżowych czasopism.
Słowa kluczowe
Całkowicie optyczne, regeneracja sygnału, szerokość pasma, ARTISTE, całkowicie optyczny multiplekser
