Introduzione
Questa tesi nasce dall’interesse che la ricerca sulle tecnologie ottiche sta riponendo nell’elaborazione dei segnali nel dominio ottico. Attualmente l’elaborazione di un segnale ottico viene effettuata elettronicamente a seguito di una conversione opto-elettronica del segnale ricevuto; il segnale elaborato viene poi nuovamente convertito in un segnale ottico.
Questo sistema richiede dunque l’utilizzo di un rigeneratore opto-elettro-ottico, costituito da un ricevitore come stadio iniziale e da una nuova sorgente come stadio finale. Già da queste prime considerazioni si può notare come l’avvento di dispositivi stabili e compatti per l’elaborazione nel dominio ottico potrebbe ridurre l’attuale complessità. Inoltre la spinta verso capacità trasmissive sempre maggiori ha portato allo studio e alla realizzazione di sistemi OTDM (Optical Time Division Multiplexing) a 160 Gb/s e oltre. L’elaborazione di tali segnali non può avvenire per via elettronica a causa delle limitazioni in banda dei dispositivi elettronici; un’elaborazione effettuata interamente nel dominio ottico, sfruttando fenomeni nonlineari ultraveloci, diventa dunque necessaria.
Recentemente la disponibilità di fibre di nuova concezione ad elevata nonlinearità sta rendendo possibile l’implementazione di sottosistemi per l’elaborazione ottica semplici, compatti ed efficienti. In questa tesi analizzeremo alcune di queste nuove fibre e ne caratterizzeremo il comportamento utilizzandole all’interno di schemi interferometrici per l’elaborazione ottica dei segnali (Nonlinear Optical Loop Mirror, NOLM). Inoltre verranno presentati alcuni risultati sperimentali preliminari che ne confermano l’efficienza e rinnovano l’interesse per una loro applicazione nello sviluppo di sistemi di trasmissione completamente ottici.
La tesi è così strutturata: il Capitolo 1 presenta brevemente lo scenario in cui si inserisce l’elaborazione ottica dei segnali. Nel Capitolo 2 sono presentati due effetti nonlineari tra i più
sfruttati: Self-Phase Modulation e Cross-Phase Modulation. Nel Capitolo 3 vedremo come tali effetti possono essere sfruttati attraverso strutture interferometriche; in particolar modo analizzeremo il funzionamento del NOLM (Nonlinear Optical Loop Mirror). Il Capitolo 4 presenta il software di simulazione, realizzato con il pacchetto LabVIEW, utilizzato per calcolare la caratteristica ingresso-uscita di un NOLM. Nel Capitolo 5 vengono descritte le fibre utilizzate. infine nel Capitolo 6 vengono presentati i risultati delle prove sperimentali, con particolare attenzione circa l’utilizzo di tali strutture per la rigenerazione dei segnali.
