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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2003.tde-01122015-101424
Documento
Autor
Nome completo
Stilante Koch Manfrin
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2003
Orientador
Banca examinadora
Romero, Murilo Araujo (Presidente)
César, Amílcar Careli
Consonni, Denise
Meirelles, Osório Chagas
Waldman, Hélio
Título em português
Proposta e implementação de um receptor optoeletrônico integrado para redes ópticas passivas (PONs) empregando multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM)
Palavras-chave em português
Amplificador de transimpedância
Circuito de chaveamento eletrônico
Circuito integrado monolítico de micro-ondas (MMIC)
Multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM)
Receptor optoeletrônico integrado
Redes de acesso
Redes de comunicações ópticas
Redes ópticas passivas (PONs)
Resumo em português
O presente trabalho descreve o desenvolvimento e implementação de duas configurações distintas de um receptor optoeletrônico integrado. A primeira configuração é similar a um projeto encontrado na literatura mas apresenta diversas modificações que lhe conferiram melhor desempenho em comparação ao projeto original. A segunda configuração é uma nova proposta deste trabalho. O receptor foi desenvolvido e implementado visando sua aplicação em redes de comunicações ópticas passivas (PONs) de alta velocidade comutadas a pacote, para possibilitar a utilização da técnica de multiplexação em comprimento de onda (WDM), aumentando assim a capacidade de transmissão da rede, em particular no ramo de ligação da rede de serviços com o usuário final, denominado rede de acesso. O principal objetivo do receptor aqui desenvolvido foi proporcionar uma sintonia rápida entre os canais disponíveis na rede, possibilitando sua seleção num tempo inferior àquele necessário para a transmissão de um único pacote de informação, diminuindo assim o atraso de sintonia e, por conseguinte, a perda de informação. Para tanto, os circuitos integrados implementados e caracterizados referem-se aos circuitos de chaveamento eletrônico e do amplificador de transimpedância das duas configurações investigadas. Os dados experimentais obtidos para as duas configurações confirmaram a previsão de chaveamento dos canais de entrada num intervalo de tempo da ordem de alguns nanosegundos, o que é totalmente compatível com a velocidade de transmissão das aplicações a que se destina este receptor (aproximadamente 5 Gbits/s). Adicionalmente, são apresentados os dados experimentais relativos à freqüência de corte, ganho direto, isolação, relação on/off e características de ruído dos circuitos implementados.
Título em inglês
Proposal and implementation of a optoelectronic integrated receiver for passive optical networks (PONs) employing wavelength division multiplexing (WDM)
Palavras-chave em inglês
Access network
Electronic switching circuit
Integrated optoelectronic receiver
Microwave monolithic integrated circuit (MMIC)
Optical communications networks
Passive optical networks (PONs)
Transimpedance amplifier
Wavelength division multiplexing (WDM)
Resumo em inglês
The present work describes the design and implementation of two configurations of an integrated optoelectronic receiver. The first one is similar to a previously reported design but with some modifications to improve its performance. The second one is a new proposal of this work. The goal of the receiver design and implementation was its application in high bit rate packet-switched passive optical networks (PONs) employing the wavelength division multiplexing (WDM) technique to increase the network capacity, in particular on the connection branch of the network core with the final user, the access network. The main goal of the receiver design was to achieve a fast channel tuning, allowing a tuning time smaller than the required for the transmission of a single information packet, decreasing the tuning latency and, therefore, the rate of information packet loss. In order to accomplish this goal, the implemented and tested integrated circuits include the electronic switching circuit and the transimpedance amplifier for both configurations investigated. The measured data for both configurations confirm the expected input channel switching time results, of about a few nanoseconds, which is certainly useful for the expected bit rate of operation (approximate 5 Gbps). Additionally, experimental results concerning cutoff frequency and bandwidth, direct gain, isolation, on/off ratio, and noise characteristics of both implemented circuits are presented.
 
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Data de Publicação
2015-12-01
 
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