Προσομοίωση οπτικών μεταγωγέων σε οπτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα ROADM βάσει τεχνολογίας LCOS

Simple item page
datacite.contributor.RelatedPersonΑλεξανδρόπουλος, Δημήτριος
datacite.contributor.RelatedPersonΑντωνόπουλος, Χρήστος
datacite.contributor.SupervisorΠολίτη, Χριστίνα Τάνια
dc.contributor.authorΜαυρούλια, Ασημίνα
dc.contributor.otherMavroulia, Asimina
dc.date.accessioned2022-11-04T12:20:36Z
dc.date.available2022-11-04T12:20:36Z
dc.date.issued2022-08-29
dc.degreemasterThesis
dc.description.abstractΤα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα αποτελούν την αποδοτικότερη επιλογή, όσον αφορά την εγκατάσταση ευρυζωνικών δικτύων κορμού, καθώς παρουσιάζουν μοναδικά χαρακτηριστικά μετάδοσης. Διαθέτουν τεράστιο εύρος ζώνης, υψηλή αξιοπιστία, ενώ επίσης, έχουν μειωμένο κόστος μετάδοσης ανά bit πληροφορίας σε σχέση με τα υπόλοιπα ενσύρματα δίκτυα. Τα σύγχρονα οπτικά δίκτυα προσανατολίζονται γύρω από την ταχεία μετάδοση μεγάλου όγκου πληροφορίας, με όσο το δυνατόν λιγότερες απώλειες. Ένα σύστημα που υποστηρίζει αυτή την εξέλιξη, στο χώρο των τηλεπικοινωνιών, είναι εκείνο όπου βασίζεται η τεχνολογία LCOS για οπτικά δίκτυα ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexing). Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία πραγματεύεται τη θεωρητική μελέτη και προσομοίωση οπτικών μεταγωγέων (οπτικοί διακόπτες) σε τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Πιο συγκεκριμένα, διερευνάται η χρήση τεχνολογίας LCOS (Liquid Crystal On Silicon), διατάξεων υγρών κρυστάλλων σε σταθερό υπόστρωμα πυριτίου, η λειτουργία των οποίων έχει ως στόχο τη χωρική διαμόρφωση φωτός (SLM) για αρχιτεκτονικές οπτικών δικτύων, που βασίζονται στην τεχνική πολυπλεξίας ROADM. Πυρήνας της έρευνας αυτής αποτελεί η μελέτη της οπτικής μεταγωγής μέσω επιλεκτικής εναλλαγής μήκους κύματος (Wavelength Selective Switch – WSS), χρησιμοποιώντας την τεχνική εκτροπής δέσμης (beam steering). Επικεντρώνοντας το ενδιαφέρον μας στη λειτουργία του οπτικού μεταγωγέα για τη χωρική διαμόρφωση της πληροφορίας, υλοποιήθηκε η προσομοιωτική επισκόπηση των επιμέρους διαδικασιών για τη βέλτιστη δρομολόγηση μήκους κύματος. Για την επίτευξη της οπτικής μεταγωγής WSS, επιλέχθηκε η μέθοδος beam steering, η οποία και υπέδειξε την ανάγκη για δημιουργία ενός προσομοιωτικού μοντέλου χωρικού διαμορφωτή LCOS. Αρχικά, κατά ιδανική προσέγγιση, κατασκευάστηκε ένα αναλυτικό μοντέλο beam steering, το οποίο με τη σειρά του οδήγησε στην υλοποίηση και εξέταση ενός συστήματος προσομοίωσης WSS, ώστε να μπορέσουμε να προσεγγίσουμε τη διαδικασία της επιλεκτικής εναλλαγής μήκους κύματος με τη χρήση μιας πραγματικής διάταξης LCOS – SLM, εντός κάποιων πιο ρεαλιστικών ορίων. Τα βήματα της μεθοδολογίας της διαδικασίας WSS με την τεχνική beam steering παρουσιάζονται ως διαδοχικά κομμάτια ενός πάζλ, που οδήγησε στην τελική σύνθεση ρεαλιστικών μοντέλων προσομοίωσης και την διερεύνησή τους. Τα αναλυτικά μοντέλα προσομοίωσης, που χρησιμοποιήθηκαν για τον σχεδιασμό ενός πραγματικού οπτικού διακόπτη, ήταν ικανά να μας δώσουν στοιχεία σχετικά με τη συμπεριφορά του μελετώμενου συστήματος WSS, καθώς και πληροφορίες τόσο για την απόδοση όσο και για τις απώλειες και παρεμβολές (crosstalk), εξαιτίας των φαινομένων που υπεισέρχονται στο σύστημα αυτό, στην πραγματικότητα.
dc.description.translatedabstractTelecommunication networks are the most efficient option, as far as installation of broadband backbone networks is concerned, as they present unique transmission characteristics. Telecom networks provide a high bandwidth, great reliability, while they also introduce reduced transmission costs per bit of information compared to other wired networks. Modern optical networks are oriented around the speed of transmitting a large amount of information, with as little loss as possible. A system that supports this kind of development, in the field of telecommunications, is the one based on LCOS technology for ROADM (Reconfigurable Optical Add / Drop Multiplexing) optical networks. This master thesis deals with the theoretical study and simulation of optical switches in telecommunication networks. More specifically, the use of LCOS (Liquid Crystal On Silicon) technology, liquid crystal devices on a fixed silicon substrate, whose function is aimed at spatial light modulation (SLM) for optical network architectures, based on the ROADM multiplexing technique, is investigated. The core of this research is the study of optical switching through Wavelength Selective Switch (WSS), using the beam steering method. Focusing our interest on the operation of the optical switch for spatial modulation of the information (light), the simulation overview of the individual processes for optimal wavelength routing was implemented. To achieve WSS optical switching, the beam steering method was chosen, which indicated the need of creating an LCOS spatial modulator simulation model. Firstly, as an ideal approach, an analytical beam steering model was constructed, which in turn led to the implementation and examination of a WSS simulation system, so that we could approximate the wavelength selective switching process using a real LCOS – SLM device within some realistic limits. The steps of the WSS process methodology with beam steering technique are presented as successive pieces of a puzzle, which led to the final synthesis of realistic simulation models and their investigation. The analytical simulation models, used for the design of a real optical switch, were able to give us information about the behavior of the studied WSS system, as well as information about both the performance and the losses and interference (crosstalk), due to the phenomena that enter this system, in reality.
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10889/23701
dc.language.isoel
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectΤηλεπικοινωνιακά δίκτυα
dc.subjectΟπτικά δίκτυα
dc.subjectΟπτικοί διακόπτες
dc.subjectΟπτικοί μεταγωγείς
dc.subjectΥγροί κρύσταλλοι
dc.subjectΔίκτυα οπτικών ινών
dc.subjectΠαρεμβολές
dc.subjectΧωρικοί διαμορφωτές φωτός
dc.subjectΕπιλεκτική μεταγωγή μήκους κύματος
dc.subjectΕκτροπή δέσμης
dc.subject.alternativeTelecommunications
dc.subject.alternativeTelecoms
dc.subject.alternativeLCOS technology
dc.subject.alternativeROADM systems
dc.subject.alternativeOptical switches
dc.subject.alternativeOptical networks
dc.subject.alternativeLiquid crystals
dc.subject.alternativeLiquid crystal on silicon
dc.subject.alternativeSpatial light modulators
dc.subject.alternativeSimulation
dc.subject.alternativeTelecom networks
dc.subject.alternativeOptical fiber networks
dc.subject.alternativeCrosstalk
dc.subject.alternativeBeam steering
dc.titleΠροσομοίωση οπτικών μεταγωγέων σε οπτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα ROADM βάσει τεχνολογίας LCOS
dc.title.alternativeSimulation of optical switches for optical telecommunication ROADM networks based on LCOS technology

Files

Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Προσομοίωση οπτικών μεταγωγέων σε οπτικά τηλεπικοινωνιακά δίκτυα ROADM βάσει τεχνολογίας LCOS - Ασημίνα Μαυρούλια.pdf
Size:
2.91 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
License bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
4.53 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description:
Download

Collections

Τμήμα Επιστήμης των Υλικών (ΜΔΕ)

Επικοινωνία: Βιβλιοθήκη & Κέντρο Πληροφόρησης,
Πανεπιστήμιο Πατρών, Ριο, 26504, Πάτρα.
Τηλ: 2610 969626 / Ηλεκτρονικό Ταχυδρομείο: nemertes@upatras.gr

Contact: Library & Information Center,
University of Patras, Rio, 265 04, Patras, Greece.
Tel. 0030 2610 969626 / Email: nemertes@upatras.gr

Βοήθεια: Για καταθέτες

Developed by UPatras | Supported by