Estructuras de generación, reescritura y detección de paquetes ópticos con tecnología de multiplexación por subportadora de etiqueta basadas en moduladores electro-ópticos y redes de difracción de bragg

Resumen

El rápido crecimiento del tráfico y la heterogeneidad de servicios ofrecidos en las redes de paquetes actuales ha impulsado durante la última década el desarrollo de nuevas estrategias tecnológicas como son las redes todo ópticas de intercambio de etiquetas (All-Optical Label Swapping, AOLS) con multiplexación por subportadora de radiofrecuencia de la etiqueta (SubCarrier Multiplexed Label, SCML) y multiplexación en longitud de onda (Wavelength Division Mutiplexed, WDM), que permiten el enrutado de varios paquetes de forma simultánea y directamente en el dominio óptico, así como satisfacer las necesidades de gran ancho de banda, flexibilidad, escalabilidad y transparencias de servicios y formatos de los datos transmitidos. En este contexto se enmarca esta tesis doctoral que propone, modela y valida experimentalmente estructuras encargadas de la generación, reescritura y detección por prefiltrado óptico de paquetes ópticos SCML basados en moduladores electroópticos (Electro Óptical Modulator, EOM) y redes de difracción de Bragg (Fiber Bragg Grating, FBG) para este tipo de redes AOLS WDM-SCML. Se ha desarrollado unos modelos analíticos que permiten evaluar la calidad tanto de las señales que integran un paquete óptico SCML (factor de calidad, apertura de ojo y relación de extinción) como del paquete en su conjunto (figura de mérito del paquete SCML, FM_SCML) cuando se utilizan estructuras de generación con un único EOM o dos EOMs con la configuración de combinación óptica paralela con FBG, así como la detección del paquete mediante la técnica de prefiltrado óptico con FBG. Esto ha permitido evaluar la bondad de las estructuras analizadas, así como determinar y cuantificar las fuentes de degradación originadas por las interferencias entre las señales que integran el paquete, estableciendo estrategias de diseño en las FBGs empleadas que permitan minimizarlas e incluso eliminarlas dependiendo de la estructura empleada. También se han propuesto y demostrado experimentalmente estrategias para reducir el ancho de banda requerido para transmitir un paquete óptico SCML en las distintas configuraciones de la estructura de combinación óptica paralela. Por último, se ha diseñado e implementado un demostrador de red de conmutación de paquetes óptico AOLS WDM-SCML empleando la estructura de combinación óptica paralela y prefiltrado óptico con FBGs de altas prestaciones basadas en configuraciones tipo tandem o array para implementar la generación, reescritura y detección de paquetes ópticos, donde se ha evaluado la calidad de los paquetes en distintos puntos del sistema, así como la verificación del funcionamiento de enrutado óptico de varios paquetes de forma simultánea.