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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Impact of laser imperfections on coherent optical receivers with high-order modulation formats : Impacto de imperfeições do laser em receptores ópticos coerentes com formatos de modulação de alta ordem
Title Alternative: Impacto de imperfeições do laser em receptores ópticos coerentes com formatos de modulação de alta ordem
Author: Bravo Ospina, Ruby Stella, 1992-
Advisor: Mello, Darli Augusto de Arruda, 1976-
Abstract: Resumo: Atualmente, os sistemas ópticos coerentes transmitem grandes volumes de informação graças à utilização de formatos de modulação de alta ordem. No entanto, esses formatos de modulação são mais suscetíveis a perturbações de fase geradas por imperfeições nos lasers utilizados no transmissor e receptor. Este trabalho centrou-se em uma análise das imperfeições do laser e seu impacto sobre o desempenho de receptores ópticos coerentes com formatos de modulação de alta ordem. Em especial, avaliaram-se as duas fontes principais de perturbações de fase: o ruído de fase do laser e as flutuações na frequência de operação, efeito conhecido como jitter de frequência da portadora. Primeiramente, investigou-se o impacto das imperfeições do laser por meio de simulações. O ruído de fase foi simulado como um processo discreto de Wiener, e o jitter de frequência foi modelado como uma forma de onda senoidal. Os resultados permitiram avaliar o comportamento do sistema sob diversas condições de frequência e amplitude do sinal de jitter. Posteriormente, o impacto das perturbações de fase foi avaliado por meio de experimentos. Observou-se que parâmetro de largura de linha calculado por métodos existentes não é suficiente para prever o comportamento dos algoritmos de processamento digital de sinais sob condições intensas de jitter. Alternativamente, o trabalho sugeriu uma metodologia mais conveniente para prever o impacto das perturbações do laser no desempenho do sistema, que leva em consideração a composição de ruído de fase e jitter de frequência

Abstract: Currently, coherent optical systems transmit large volumes of information thanks to the use of high-order modulation formats. However, such modulation formats are more susceptible to phase perturbations generated by imperfections in the lasers used in the transmitter and receiver. This work focused on an analysis of laser imperfections and their impact on the performance of coherent optical receivers with high-order modulation formats. In particular, the two main sources of phase perturbations were evaluated: laser phase noise and fluctuations in the operating frequency, an effect known as carrier frequency jitter. First, the impact of laser imperfections was evaluated by simulations. Phase noise was modeled as a Wiener process, and frequency jitter was assumed to be sinusoidal. The results allowed to evaluate the behavior of the system under different conditions of frequency and amplitude of the jitter signal. Later, the impact of phase perturbations was evaluated through experiments. It was observed that the laser linewidth calculated by existing methods is not sufficient to predict the behavior of the digital signal processing algorithms under intense jitter conditions. Alternatively, the work suggested a more convenient methodology for predicting the impact of laser perturbations on system performance, which takes into account the composition of phase noise and carrier frequency jitter
Subject: Comunicações ópticas
Processamento digital de sinais
Lasers semicondutores
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2018
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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