วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2549

โครงข่ายทางแสงในอนาคตจำเป็นที่จะต้องใช้การมอดูเลตสัญญาณขั้นสูงเพื่อที่จะสามารถใช้โครงข่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยเฉพาะการมอดูเลตแบบดีพีเอสเค ซึ่งมีข้อดีกว่าแบบเปิดปิดเป็น 2 เท่า ดังนั้นในช่วงรอยต่อในการเปลี่ยนการมอดูเลตจำเป็นที่จะต้องมีอุปกรณ์ที่รองรับกับสัญญาณทั้ง 2 ได้ในระบบเดียวกัน จึงมีความจำเป็นที่จะต้องมีอุปกรณ์แปลงการมอดูเลตสัญญาณโดยเฉพาะถ้าเป็นการแปลงแบบเชิงแสงทั้งหมด ซึ่งสามารถลดจำนวนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แพงได้ วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาการแปลงเชิงแสงทั้งหมดของการมอดูเลตสัญญาณแบบเปิดปิดเป็นพีเอสเค โดยอาศัยปรากฎการณ์ครอสเฟสมอดูเลชัน (Cross-phase modulation, XPM) ในเส้นใยแสงที่มีความไม่เป็นเชิงเส้นสูง โดยระบบที่ใช้จะทำการส่งสัญญาณแบบเปิดปิดไปพร้อมกันสัญญาณโพรบเข้าไปยังเส้นใยแสงแบบไม่เป็นเชิงเส้นสูง เป็นผลให้เฟสของสัญญาณโพรบเปลี่ยนแบบไปตามกำลังของสัญญาณเปิดปิด แต่กำลังของสัญญาณโพรบแต่ละบิตที่ได้ยังคงไม่เท่ากันเนื่องจากปรากฎการณ์ FWM ในวิทยานิพนธ์นี้จึงได้เสนอวิธีเพิ่มสัญญาณช่วยโพรบเข้ามาโดยทำการส่งไปพร้อมกันสัญญาณโพรบไปยังเส้นใยแสงอีกเส้น แล้วนำสัญญาณโพรบที่ได้มาร่วมกับของเดิมเพื่อทำให้กำลังสัญญาณที่ได้ในแต่ละบิตเท่ากัน จากผลศึกษาพบว่าสามารถทำการแปลงการมอดูเลตสัญญาณที่อัตราบิต 20 และ 40 Gbps ได้ อย่างมีประสิทธิภาพใกล้เคียงการสัญญาณแบบดีพีเอสเค คือ มี Power penalty ต่ำเพียง 0.23 และ 0.38 dB ตามลำดับ ซึ่งพบว่าสัญญาณที่ผ่านการแปลงสามารถทนทานต่อดิสเพอร์ชันได้ในช่วง – 100 ถึง 200 ps/nm สำหรับอัตราบิต 20 Gbps และในช่วง –25 ถึง 50 ps/nm สำหรับอัตราบิต 40 Gbps โดยยังคงสามารถให้สัญญาณที่มีคุณภาพ และวิทยานิพนธ์นี้ยังได้ทำการศึกษาผลกระทบของความไม่เป็นอุดมคติของสัญญาณแบบเปิดปิดที่ต้องการแปลง โดยทำการเปลี่ยนคำ OSNR, ดิสเพอร์ชัน และ กำลังสัญญาณ ซึ่งพบว่าระบบสามารถทำการแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อสัญญาณแบบเปิดปิดมีค่า OSNR มากกว่า 45 bB, มีดิสเพอร์ชันในช่วง –200 ถึง 200 ps/nm สำหรับอัตราบิต 20 Gbps และในช่วง –50 ถึง 50 ps/nm สำหรับอัตราบิต 40 Gbps และกำลังสัญญาณต้องไม่ต่างจากค่าที่เหมาะสมเกินช่วง –10 ถึง 10 mW และส่วนสุดท้ายพบว่าระบบแปลงการมอดูเลตสามารถแปลงสัญญาณเปิดปิดได้ในช่วง 2.3 THz เพื่อให้กลายเป็นสัญญาณแบบพีเอสเคที่ความยาวคลื่น 1552.52 nm