Trasmissione multimodale di vortici circolari in fibra ottica

Per accrescere la capacità dei moderni sistemi in fibra ottica, recenti studi introducono la multiplazione a divisione di modo. Ogni modo è in grado di costituire un canale su cui modulare l'informazione da trasmettere. Fino ad oggi la ricerca si è concentrata principalmente sullo sviluppo, in ogni canale a disposizione, degli schemi di modulazione classica. Questi richiedono algoritmi di demodulazione coerente, dispendiosi in termini di risorse energetiche e computazionali. Lo scopo di questa tesi, invece, è quello di studiare semplici algoritmi di modulazione modale, ossia definire l'insieme dei segnali che costituiscono l'alfabeto di modulazione come combinazione lineare dei modi di propagazione. Si pone il vincolo di utilizzare apparati di demodulazione non coerente, sfruttando la possibilità di posizionare differenti fotoricevitori alla fine della fibra. Il lavoro analizza in particolare i modi di propagazione detti "vortici circolari" e, implementando una modulazione quaternaria, compie un primo passo verso l'aumento dell'efficienza spettrale. Viene inoltre affrontato lo studio delle caratteristiche fisiche della configurazione di fotoricevitori per migliorare le prestazioni del sistema trasmissivo. In particolare, si considera la possibilità di utilizzare fotoricevitori a sezione quadrata, oggi esistenti sul mercato, oppure innovativi fotoricevitori a sezione circolare. In questo lavoro vengono inoltre proposti differenti modelli di canale per caratterizzare il mezzo trasmissivo e le non-idealità ad esso associate. Questi modelli condizionano le regole di decisione e le loro prestazioni. In questa tesi sono analizzati alcuni algoritmi di decisione, alla ricerca della giusto trade-off tra efficienza e complessita degli apparati di ricezione.