Appendice II

Indice delle figure

Per Argomento
	Introduzione Figura I.1  Capacità allo stato dell’arte dei vari portanti al variare delle tecnologie. Figura I.2  Percorso del cavo FLAG dalla Gran Bretagna al Giappone. Figura I.3  Spettro della radiazione elettromagnetica. Figura I.4  Trasmissione dell'informazione su fibra. Figura I.5  Schema generale di trasmissione numerica su fibra. Figura I.6  "Finestre" di funzionamento dei sistemi di trasmissione su fibra. Figura I.7  Velocità di bit dei servizi e delle reti per telecomunicazioni. Fibre Ottiche Figura 1.1  Andamento delle Funzioni di Bessel di prima specie, e modificate di seconda specie, per gli ordini 0, 1 e 2. Figura 1.2  Andamento del coefficiente di dispersione D, DS , in funzione della lunghezza d'onda, e loro componenti. Figura 1.3  Attenuazione in fibra in funzione della lunghezza d'onda. Figura 1.4  Rappresentazione della fabbricazione della preforma. Figura 1.5  Rappresentazione della filatura della preforma. Lasers Figura 2.1  Fenomeni di interazione radiazione/materia. Figura 2.2  Diagrammi di stato (E-p) di semiconduttori a gap diretto (a) ed indiretto (b). Figura 2.3  Caratteristica esterna P/I di un LED a 1.3 m. Figura 2.4  Confinamento dei portatori e dell'emissione in un LED ad eterostruttura. Figura 2.5  LED di Burrus a doppia eterogiunzione. Figura 2.6  LED ad emissione laterale con doppia eterogiunzione. Figura 2.7  Spettro di emissione di un LED a 1.3 m. Figura 2.8  Sistema a tre livelli. Figura 2.9  Sistema LASER a quattro livelli. Figura 2.10  Schema di principio del LASER a cavità Fabry-Pérot. Figura 2.11  Modi di oscillazione del LASER a cavità: (a) con mezzo a guadagno ottico ideale in assenza di emissione spontanea; (b) con mezzo a guadagno ottico reale, g(f), e con emissione spontanea. Figura 2.12  Schema di principio di un LASER a cavità a semiconduttore. Figura 2.13  Diagramma e probabilità di occupazione degli stati in un semiconduttore polarizzato a 0 °K. Figura 2.14  Giunzione p-n degenere in assenza (a) e in presenza (b) di polarizzazione diretta. Figura 2.15  Guadagno per unità di lunghezza in un LASER a semiconduttore a 1.3 m. Figura 2.16  Caratteristiche L-I in un LASER a semiconduttore a 1.3 m. Figura 2.17  LASER a semiconduttore con struttura ridge-waveguide. Figura 2.18  LASER a semiconduttore ad eterostruttura sepolta. Figura 2.19  Soppressione dei modi in un LASER monomodo. Figura 2.20  Struttura di principio del LASER a riflettori di Bragg (DFB). Figura 2.21  Struttura di principio di un LASER DBR. Figura 2.22  LASER a cavità esterna e C 3 (Cleaved Coupled Cavity). Figura 2.23  LASER multisezione (multielettrodo) DBR. Figura 2.24  Chirp e oscillazione di rilassamento in un LASER con modulazione On-Off. Figura 2.25  Spettro di potenza di un LASER, con rumore di frequenza bianco, a 1.5 m. I Fotorivelatori Figura 3.1  Coefficiente di assorbimento di vari semiconduttori intrinseci. Figura 3.2  Assorbimento in un semiconduttore a gap indiretto. Figura 3.3  Diodo fotorivelatore p-i-n: (a) struttura di principio; (b) realizzazione ad eterostruttura in InGaAs. Figura 3.4  Schema di principio (a) e realizzazione (b) di un rivelatore APD SAM con eterogiunzione. Figura 3.5  Struttura di un APD ad eterostruttura SAGM. Figura 3.6  Processo impulsi di Poisson filtrato. Figura 3.7  Densità spettrale di potenza del rumore shot. Figura 3.8  Fattore di rumore di un rivelatore APD. Figura 3.9  Struttura di principio della parte frontale dei ricevitori per segnali ottici. Figura 3.10  Parte frontale dei ricevitori per segnali ottici. Figura 3.11  Guadagno ottimo dello APD in funzione di P0. Sistemi di Trasmissione Figura 4.1  Circuito di pilotaggio di un LASER con controllo della potenza media. Figura 4.2  Ricevitore MV per segnali IM. Figura 4.3  Ricevitore a conteggio di fotoni per OOK. Figura 4.4  Limite quantistico alla BER del ricevitore DD per segnali OOK. Figura 4.5  Grafico della funzione Q(x). Figura 4.6  Degradazione delle prestazioni dovuta al jitter di clock. Figura 4.7  Formati elementari di modulazione numerica per sistemi coerenti. Figura 4.8  Schema di principio della parte frontale di un ricevitore coerente. Figura 4.9  Parte frontale del ricevitore coerente bilanciato. Figura 4.10  Modulatore ASK in Niobato di Litio (LiNbO3). Figura 4.11  Demodulatore sincrono eterodina per ASK. Figura 4.12  Modulatore PSK in Niobato di Litio (LiNbO3). Figura 4.13  Demodulatore sincrono per PSK. Figura 4.14  Demodulatore sincrono per FSK. Figura 4.15  Curve di BER dei demodulatori coerenti sincroni. Figura 4.16  Demodulatore asincrono ASK: (a) a correlatori; (b) a rivelazione di inviluppo. Figura 4.17  Curve di BER dei demodulatori coerenti asincroni. Figura 4.18  Demodulatore asincrono a doppio ramo per FSK. Figura 4.19  Demodulatore asincrono a ramo singolo per LD-FSK. Figura 4.20  Demodulatore differenziale asincrono per DPSK: (a) in banda passante; (b) equivalente passa-basso rispetto a fIF (le frecce a tratto maggiore indicano un segnale complesso). Figura 4.21  Front-end di un ricevitore coerente in diversità di polarizzazione. Figura 4.22  Demodulatore DPSK in diversità di polarizzazione. Figura 4.23  Circuito di controllo della frequenza del LASER locale (AFC). Amplificatori Ottici Figura 5.1  Modi di utilizzo degli amplificatori ottici: (a) booster; (b) Preamplificatore di segnale; (c) ripetitore non rigenerativo; (d) compensatore. Figura 5.2  Ripetitori rigenerativi (a) e trasparenti (b) in un collegamento multitratta. Figura 5.3  Amplificatore a semiconduttore ad onda progressiva. Figura 5.4  Schema di principio di un EDFA. Figura 5.5  Risposte in frequenza dei guadagni del mezzo g(f) e dell'AO G(f). Figura 5.6  Guadagno dell'AO in funzione della potenza ottica. Figura 5.7  Caratteristiche ingresso-uscita dell'AO. Figura 5.8  LASER a semiconduttore tilted-stripe. Figura 5.9  Curve del guadagno a varie lunghezze d'onda (a) e risposta del guadagno per varie correnti di iniezione (b) di un TW-SLA ad InGaAsP in III finestra. Figura 5.10  Meccanismi di pompaggio degli ioni Er3+ nel reticolo amorfo del Silicio. Figura 5.11  Curve del guadagno di un EDFA al variare della potenza di pompa Pp. Figura 5.12  Curve del guadagno di un EDFA al variare della lunghezza del tronco di fibra attiva. Figura 5.13  Ricevitore IM/DD a filtro e soglia. Figura 5.14  Curva di BER del ricevitore DD con preamplificazione ottica nelle condizioni ottimali. Figura 5.15  Sistema di trasmissione punto-punto multitratta con rigeneratori (a) o amplificatori ottici (b). Figura 5.16  Rete contralizzata (a) o a bus (b) per comunicazioni punto-multipunto. Figura 5.17  Topologie base delle reti locali: (a) a stella, (b) ad anello, (c) a bus. Figura 5.18  Rete FDDI su fibra ottica. Figura 5.19  Meccanismo di tolleranza ai guasti della rete FDDI. Figura 5.20  Rete DQDB su fibra ottica. Figura 5.21  Limitazioni per attenuazione e dispersione sulla capacità dei sistemi punto-punto. Figura 5.22  Ottimizzazione del rapporto di estinzione. Figura 5.23  Schema di principio di un isolatore ottico. Trasmissioni a Lunga Distanza Figura 6.1  Allargamento dell'inviluppo di un pacchetto d'onda per dispersione intramodale. Figura 6.2  Inviluppo, forma d'onda e frequenza istantanea del segnale "chirp" (propagazione anomala). Figura 6.3  Grafico della funzione sech(·) (linea nera); è indicata anche la durata FWHM calcolata sulla potenza istantanea sech2(·) (linea rossa), che è pari a 2*ln[(1+(2)1/2)]. Figura 6.4  Propagazione di un impulso di tipo sech su 1000 km di fibra in assenza di perdite - TFWHM = 33 ps, t0 = 0.2 ns, D = 17 ps/(nm·km), 0 = 1.55 m - Potenza di picco inferiore (a) e superiore (b) di 3 dB rispetto al valore del solitone. Figura 6.5  Evoluzione di un impulso Gaussiano lanciato in fibra - TFWHM = 33 ps, t0 = 0.2 ns, D = 17 ps/(nm·km), 0 = 1.55 m - Regime subsolitonico -3 dB (a) e regime supersolitonico +3 dB (b). Figura 6.6  Propagazione solitonica con attenuazione = 0.3 dB/km - TFWHM = 33 ps, t0 = 0.2 ns, D = 17 ps/(nm·km), 0 = 1.55 m. Figura 6.7  Disposizione sperimentale per la propagazione a lunga distanza di solitoni con amplificazione Raman distribuita. Figura 6.8  Interazione tra due solitoni adiacenti - t0 = 0.1 ns - (a): TFWHM = 16.5 ps, (b): TFWHM = 25 ps. Figura 6.9  Confronto tra la capacità di trasmissione dei sistemi solitonici e OOK. WDM Figura 7.1  Spettro di un segnale WDM/FDM. Figura 7.2  Estensione di una finestra sugli 1.55 µm per trasmissioni WDM. Figura 7.3  Effetto Raman su di un segnale WDM. Figura 7.4  Limitazione per effetti nonlineari alla potenza per canale in sistemi WDM. Figura 7.5  Collegamento su fibra con Multiplazione a Sottoportante (SCM). Figura 7.6  (a) Accoppiatore con interferometro Mach-Zender - (b) MUX/DEMUX 4x4 con 3 interferometri. Figura 7.7  Accoppiatore a stella 8 x 8 - Ogni elemento è un accoppiatore 50/50 in fibra a modo singolo. Figura 7.8  Rete Locale/Estesa LAMBDANET per trasmissione dati. Figura 7.9  Risposta in ampiezza del filtro a cavità Fabry-Pèrot. Figura 7.10  Rappresentazione grafica del concetto di multiplazione e demultiplazione di più segnali a lunghezze d'onda differenti. Figura 7.11  Formati di modulazione NRZ ed RZ. Figura 7.12  Principio di funzionamento di un router ottico passivo integrato. Figura 7.13  Crescita eponenziale della capacità di trasmissione dei sistemi su fibra ottica, commerciali o sperimentali, negli ultimi 15 anni. Figura 7.14  Principio di funzionamento e realizzazione di una trasmissione TDM. Accessori Figura 8.1  Riflessione dovuta alla variazione dell'indice di rifrazione. Un gap d'aria tra due terminazioni può causare una maggiore riflessione. Figura 8.2  Terminazioni PC e APC che consentono di ridurre l'energia riflessa verso la sorgente. Figura 8.3  Passaggio di trasmissione full-duplex da singolo cavo a doppio cavo, e viceversa. Figura 8.4  Connettore FDDI (MIC) e montaggio su cavo duplex. Figura 8.5  Schema semplificato di una posssibile condivisione di risorse tra una rete FDDI e una CDDI. Figura 8.6  Convertitore FDDI/CDDI e suo schema montaggio tramite cavo con passaggio da simplex (connettore SC Duplex) a duplex (connettore FDDI FSD). Figura 8.7  Splitter FDDI e ATM. Figura 8.8  Misuratori di potenza ottica. Figura 8.9  Connettore utilizzabile per l'analisi di rete. Figura 8.10  Attenuatore variabile. Figura 8.11  Attenuatore variabile in linea. Appendice IV Figura A.1  Base ortonormale per la scomposizione della corrente I(t). Figura A.2  Ricevitore IM/DD completo di recupero del sincronismo di clock. Figura A.3  Schema del sincronizzatore (rigeneratore) di clock a nonlinearità e filtro selettivo. Figura A.4  Densità spettrale di potenza del rumore ASEia. Figura A.5  Densità spettrale di potenza dell'interazione ASE-ASE.

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