The increasing demand for optical communication capacity has driven the development of fibers that support the transmission of additional propagating modes to enable Mode Division Multiplexing (MDM). This technology offers a promising solution for enhancing the capacity of optical communication networks by exploiting the spatial dimension. The ability to transmit multiple modes through a single fiber allows for a significant increase in data transmission rates, which is critical for matching modern communication networks demands. As a result, there is a significant interest in the research and development of MDM technology. Recently, a new fiber capable of supporting 15 spatial modes, corresponding to 5 modal groups, was achieved, allowing to exploit the so-called Mode-Group Division Multiplexing (MGDM). This few-mode fiber (FMF) is now available on the market and represents a significant advancement in the field of fiber optics. In case of MGDM, the inter-group crosstalk (IGXT) remains the main detrimental factor to maximum reachable distance and increment of the capacity. The purpose of this thesis aims to characterize the IGXT in MGDM optical systems based on the 5-group FMF. A MGDM system employing a mode multiplex/demultiplex based on Multi-Plane Light Conversion has been characterized in terms of Insertion Loss (IL) and crosstalk (XT). Then we studied the FMF IGXT in different situations: its stability for a long period of 19 hours, the impact of the input state of polarization and the sensitivity to external mechanical perturbation. These different experiments permit a deep evaluation of the IGXT and the mode behaviors inside the MGDM.
La crescente domanda di capacità di comunicazione in ambito ottica ha spinto lo sviluppo di fibre che supportano la trasmissione di modi addizionali per abilitare la Multiplazione per Divisione di Modo (MDM). Questa tecnologia offre una soluzione innovativa per aumentare la capacità delle reti di comunicazione ottica sfruttando la dimensione spaziale. La capacità di trasmettere una moltitudine di modi attraverso una singola fibra consente un notevole nella trasmissione dei dati, che è fondamentale per soddisfare le moderne esigenze delle reti di comunicazione. Di conseguenza, c'è un notevole interesse nella ricerca e nello sviluppo della tecnologie MDM. Recentemente, è stata realizzata una nuova fibra capace di supportare 15 modi spaziali, corrispondenti a 5 gruppi modali, consentendo di sfruttare il Multiplazione per Divisione di Gruppo Modale (MGDM). Questa fibra few mode fiber (FMF) è ora disponibile sul mercato e rappresenta un significativo avanzamento nel campo della fibra ottica. Nel caso del MGDM, il crosstalk inter-gruppo (IGXT) rimane il principale fattore deterrente per la massima distanza raggiungibile e l'aumento della capacità. Lo scopo di questa tesi mira a caratterizzare l'IGXT nei sistemi ottici MGDM basati sulla FMF usando 5 gruppi. E' stato usato un sistema MGDM che impiega un multiplatore/demultiplatore basato sulla Multi-Plane Light Conversion è stato caratterizzato in termini di Insertion Loss (IL) e crosstalk (XT). Successivamente, abbiamo studiato l'IGXT in FMF in diverse situazioni: la sua stabilità per un lungo periodo di 19 ore, l'impatto dello stato di polarizzazione in ingresso e la sensibilità alle perturbazioni meccaniche esterne. Questi diversi esperimenti consentono una valutazione approfondita dell'IGXT e dei comportamenti dei modi all'interno del MGDM.
Inter-group crosstalk in few-mode fibers for telecommunications
Silva Santisteban Queirolo, Guillermo
2023/2024
Abstract
The increasing demand for optical communication capacity has driven the development of fibers that support the transmission of additional propagating modes to enable Mode Division Multiplexing (MDM). This technology offers a promising solution for enhancing the capacity of optical communication networks by exploiting the spatial dimension. The ability to transmit multiple modes through a single fiber allows for a significant increase in data transmission rates, which is critical for matching modern communication networks demands. As a result, there is a significant interest in the research and development of MDM technology. Recently, a new fiber capable of supporting 15 spatial modes, corresponding to 5 modal groups, was achieved, allowing to exploit the so-called Mode-Group Division Multiplexing (MGDM). This few-mode fiber (FMF) is now available on the market and represents a significant advancement in the field of fiber optics. In case of MGDM, the inter-group crosstalk (IGXT) remains the main detrimental factor to maximum reachable distance and increment of the capacity. The purpose of this thesis aims to characterize the IGXT in MGDM optical systems based on the 5-group FMF. A MGDM system employing a mode multiplex/demultiplex based on Multi-Plane Light Conversion has been characterized in terms of Insertion Loss (IL) and crosstalk (XT). Then we studied the FMF IGXT in different situations: its stability for a long period of 19 hours, the impact of the input state of polarization and the sensitivity to external mechanical perturbation. These different experiments permit a deep evaluation of the IGXT and the mode behaviors inside the MGDM.| File | Dimensione | Formato | |
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