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Progetto di fibre ottiche a dispersione controllata per comunicazioni ottiche

Informazioni tesi

  Autore: Davide Cardellicchio
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2010-11
  Università: Politecnico di Bari
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dell'informazione
  Relatore: Francesco Prudenzano
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 146

Le convenzionali fibre a dispersione controllata (DCF) possono monitorare e compensare la dispersione esclusivamente in una singola lunghezza d' onda. Tuttavia dagli anni '80 la crescita incessante del traffico dati richiesto e la rivoluzione Internet hanno comportato bit rate di trasmissione più alti, e hanno conseguentemente avanzato la necessità di migliorare ed espandere i meccanismi di compensazione. Si è potuta allora ottenere una compensazione simultanea in una banda larga di lunghezze d' onda con l' introduzione di fibre a cristallo fotonico (PCF).
In questo lavoro viene presentato un progetto ottimizzato di una struttura PCF, basato su risolutori rigorosi che sfruttano il metodo agli elementi finiti (FEM). E' stata portata un' analisi delle caratteristiche di non-linearità nel Supercontinuo concernenti due diversi mezzi vetrosi, la silice e il calcogenuro. Lo studio è stato infine completato da un' analisi delle prestazioni nei sistemi di comunicazione in termini di rapporto segnale-rumore (SNR).

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INTRODUZIONE AL PROBLEMA 3 INTRODUZIONE AL PROBLEMA Le fibre ottiche sono mezzi trasmissivi costituiti da filamenti di materiali vetrosi o polimerici realizzati in modo da poter condurre la luce. Il vantaggio del loro utilizzo deriva dal fatto che esse sono flessibili, poco sensibili alle variazioni di temperatura e praticamente immuni ai disturbi elettrici e alle condizioni atmosferiche più estreme. Le fibre ottiche tradizionali sono costituite da una parte centrale, detta nucleo o core, composta da una sostanza vetrosa avente indice di rifrazione più alto di quello della parte esterna, detta mantello o cladding. Generalmente i cavi in fibra sono protetti da una guaina di polivinilcloruro (PVC) detta coating al fine di proteggere la fragile struttura vetrosa. La fibra ottica è in grado di trasportare un segnale luminoso da un’estremità all’altra. In particolare, gli impulsi luminosi immessi nella fibra ottica giungono all’estremità finale della fibra stessa attraverso continue riflessioni interne. Durante la propagazione, la luce rimane quindi confinata a condizione che l’angolo del fascio luminoso immesso sia inferiore ad un determinato valore detto angolo di accettazione. Tale angolo garantisce che all’interno della fibra ci sia solo riflessione e mai rifrazione. Nella presente trattazione si vuole studiare il fenomeno della dispersione modale in fibra ottica, proponendo un metodo che ne consenta un buon adattamento in un range di lunghezze d’onda ragionevolmente ampio. In particolare, si considera una fibra ottica microstrutturata (o a cristallo fotonico PCF) poiché a differenza della struttura convenzionale, quella di una PCF presenta numerosi gradi di libertà che permettono di ottenere

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