Técnica de modelado basado en la conformación espectral para WSSs con pérdida de inserción y consideración de...

Área de la Ciencia:

• Sistemas de comunicación óptica sistemas de comunicación óptica.
• Fotónica y optoelectrónica.
• Procesamiento de señales en redes ópticas.

Sus antecedentes:

• Los interruptores selectivos de longitud de onda en cascada (WSS) causan un estrechamiento del ancho de banda, lo que limita el rendimiento de la comunicación de alta velocidad de baud.
• La configuración espectral a través del control de atenuación WSS mejora el ancho de banda del canal, pero se enfrenta a desafíos en la determinación óptima del perfil debido a la superposición óptica y la falta de modelos físicos.
• La compensación entre la mejora del ancho de banda y las sanciones como la pérdida de inserción (IL) y la ondulación en la configuración espectral de WSS no se entiende bien.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un nuevo modelo de filtrado WSS para optimizar la conformación espectral.
• Determinar el perfil de atenuación óptimo para un ancho de banda de canal mejorado bajo restricciones de IL y ondulación.
• Investigar y cuantificar sistemáticamente las compensaciones entre la mejora del ancho de banda, la IL y las sanciones por ondulación.

Principales métodos:

• Se desarrolló un nuevo modelo de filtrado WSS.
• El modelo se integró en un algoritmo de descenso de gradiente para la optimización iterativa de perfiles de atenuación.
• Se llevaron a cabo simulaciones y experimentos para cuantificar la relación entre la mejora del ancho de banda, la IL y las sanciones por ondulación.

Principales resultados:

• Se identificó una estrategia práctica, intercambiando 0.5 dB IL y 0.3 dB ondulación para mejorar el ancho de banda.
• La validación experimental mostró mejoras de ancho de banda promedio de 1,9 GHz (0,5 dB) y 0,76 GHz (3 dB) bajo las restricciones definidas.
• Se observó una estrecha coincidencia entre los resultados de la simulación y los resultados experimentales.

Conclusiones:

• El modelo de filtrado WSS propuesto y el enfoque de optimización mejoran efectivamente el ancho de banda del canal.
• El estudio cuantifica la mejora de ancho de banda alcanzable frente a las sanciones aceptables de IL y ondulación.
• Los hallazgos proporcionan una guía valiosa para el diseño de sistemas de comunicación óptica prácticos y de alto rendimiento utilizando la conformación espectral WSS.