This paper summarizes the research activities of the optical communications group at University of Aveiro and Institute of Telecommunications – Aveiro pole. Several activities like clock recovery systems, both electrical and all optical, electrical equalizers for very high bit rate DST systems, post-detection filters for multigigabit optical receivers, soliton systems, simulation work on WDM, DST, EDFA and short pulse generation for high bit rate systems are presented.

A sobrevivência de rede é um aspecto fundamental para aumentar a qualidade do serviço de telecomunicações oferecido aos clientes. A protecção e o restauro são duas das técnicas que podem aumentar a robustez de uma rede relativamente a cortes de cabos ou avaria de equipamentos. Nas técnicas de restauro distribuído apenas os nós de rede intervêm no processo de uma forma independente do sistema de gestão central. Neste trabalho é avaliada a possibilidade de implementar mecanismos de restauro distribuído em redes de hierarquia digital síncrona (SDH) bem como em redes ópticas passivas com multiplexagem de comprimento de onda (WDM). Para esta avaliação são propostos dois algoritmos e discutidos os problemas de implementação. O desenvolvimento de uma ferramenta de simulação permitiu afinar e testar os algoritmos. Os resultados provam que com a utilização de restauro distribuído e em caso de falha, os tempos de indisponibilidade dos canais podem ser menores que 1 s. Esta característica, aliada a uma possível redução da largura de banda total da rede, torna o restauro distribuído competitivo relativamente à protecção automática.

This work addresses the Grooming, Routing and Wavelength Assignment with Regeneration (GRWAR) problem for meshed networks, in static traffic scenarios. It focuses primarily on the Grooming and Routing with Regeneration (GRR) problem. Physical impairments were considered in the model, imposing a limit in lightpath lengths without regeneration. This creates the opportunity of strategically placing transponders for both grooming and regeneration. The GRR problem is tackled lexicographically, which means that for a given network topology and a traffic matrix, the goal is to route and groom connection requests in a way that minimizes the number of transponders and, for that number of transponders, throughout minimum length routes. To solve this problem, an Integer Linear Programming (ILP) formulation was developed considering undirected networks and explicitly including the relationship between the different network layers. The results of the ILP model are used to validate a heuristic suited to be included in a Software Defined Network (SDN) platform in a multilayer core network. The GRWAR problem is addressed after a solution for the GRR problem is obtained, using a first-fit approach to assign wavelengths to the lightpaths obtained by the ILP and the heuristic. The wavelength assignment problem is less critical, due to the large number of wavelengths per fiber. The ILP and the heuristic were compared for small networks, with the heuristic providing good results in very short time, proving to be efficient and better suited for larger problems, as is confirmed through a set of proposed bounds.

An approximated technique to quickly optimize the gain profile of multi-pump broadband hybrid amplifiers under residual pump recycling in WDM systems is proposed. It is based on the amplifier spectral equalization by adjusting the flexible gain profile of a multi-pump Raman amplification stage to compensate the Erbium-doped stage gain variation within the C-band. In order to increase the pump power efficiency, the Erbium-doped fiber section recycles the residual Raman pump. Three different cases considering, respectively, one, two, and three pumps are analyzed to demonstrate the effectiveness of the proposed technique. The characterization of the Raman+EDFA hybrid amplifier has been performed in terms of global gain, ripple, and noise figure. The proposed optimization method for the Raman pump sets allows ripple figures to be reduced by half of their original values in single pumped configurations. Our results also suggest that two pump lasers is the best configuration when the maximum gain, minimum ripple, and pump power efficiency are simultaneously considered.

This article presents a proposal for a WDM interconnection network with TDM control and discusses principles of WDM technology. It also classifies WDM interconnection networks and discusses interconnection network architectures as well as the protocols for control.

In this work a computational model for Raman amplification in DWDM optical communication systems is presented which accounts for the occurence of FWM in the region of the amplifiers's pump lasers. The ASE generation, Rayleigh back-scattering and multiple co and counter propagating pump and signal lasers have been considered. Simulation results of the developed model and the comparison with data previously published in the literature are here presented showing the relevance of the terms introduced in this work.

Atualmente a tecnologia de redes ópticas transparentes é apontada como a principal infraestrutura para suportar a crescente demanda de tráfego da Internet como também para prover serviços de rede diferenciados para aplicações com exigentes requisitos de qualidade de serviço (por exemplo, aplicações de e-science). Nesse contexto deve ser considerada a existência de uma variedade de perfis de usuários com diferentes requisitos de qualidade. Isso sugere uma provisão de serviços com garantias de qualidade de acordo com as necessidades de cada usuário. É importante, portanto, que os provedores de serviços de telecomunicações disponham de uma metodologia e ferramentas de planejamento para assegurar uma provisão de serviços diferenciada para cada classe de serviço. Tal planejamento é baseado nos requisitos definidos nos contratos de nível de serviço e na necessidade de otimização dos recursos de rede. Esta tese tem como objetivo o desenvolvimento de uma metodologia para o planejamento de redes de circuitos ópticos transparentes com garantia de QoS no nível do usuário

As fibras ópticas plásticas (POF) são imunes a interferências eletromagnéticas externas, são flexíveis, de fácil manuseio e de baixo custo. Assim sendo, para enlaces de curta distância (<1 km) as POFs apresentam um bom desempenho ao compara-las com fibras ópticas convencionais (sílica). Este trabalho de conclusão de curso descreve o desenvolvimento experimental de dispositivos passivos e ativos, que são os filtros WDM (multiplexação por divisão de comprimento de onda) e Monitor de Potência Óptica (OPMo), respectivamente, visando o seu uso em enlaces de fibra óptica polimérica padrão base-PMMA (Poly-Methyl-Methacrylato) no espectro visível. A síntese deste trabalho consiste basicamente em caracterizar a transmitância espectral de filtros ópticos plásticos de celofane e gel operando no visível. Estes filtros foram selecionados por serem bastante simples, maleáveis e de baixo custo. Os filtros são utilizados em demultiplexadores (DEMUXs) por divisão de comprimento de onda e no OPMo, a fim de demonstrar seu funcionamento. Os DEMUX também são caracterizados, mas quanto às perdas por inserção em cada canal e a isolação quanto ao canal cruzado. Além disso, descreve-se o OPMo que capta a luz espalhada espontaneamente pela lateral da fibra utilizando foto-darlingtons. O OPMo indica se o enlace de POF esta ativo ou inativo, quando está ativo a potência óptica que trafega na fibra é medida sem que haja a interrupção do enlace. Este protótipo é designado para detectar e medir simultaneamente os níveis da potência óptica média de dois canais WDM (470 nm e 650 nm). O OPMo não apresentou saturação para valores de potência > -5dBm