On Semiconductor Optical Amplifiers and Optical Coherent Detection

In questa tesi sono affrontate due tematiche inerenti il campo delle telecomunicazioni ottiche: gli amplificatori ottici a semiconduttore e un nuovo tipo di ricevitore ottico coerente. Nel corso della tesi vengono sviluppati nuovi modelli matematici per gli amplificatori a semiconduttore tradizionali e per quelli di tipo gain-clamped. Questi modelli vengono verificati tramite un confronto sperimentale. Infine, tramite una dettagliata verifica sperimentale, vengono confrontate le prestazioni di diverse tipologie di amplificatori a semiconduttore. Il nuovo tipo di ricevitore ottico coerente analizzato nella tesi ricorre all'utilizzo dell'elaborazione numerica del segnale per recuperare le differenze di fase e frequenza tra il segnale ricevuto e l'oscillatore locale che non è agganciato tramite PLL. Una notevole quantità di esperimenti mostra tutti i vantaggi derivanti da questa nuova tecnologia, che permette di recuperare facilmente le distorsioni del segnale dovute agli effetti di dispersione cromatica e dispersione modale di polarizzazione presenti in fibra. Queste potenzialità rilassano enormemente i vincoli di progettazione dei sistemi ottici permettendo di superare i limiti attuali e di aggiornare gli attuali sistemi a 10GBit/s con nuovi sistemi con elevata densità spettrale funzionanti a 40GBit/s e oltre.