Implementação de WDM com dispositivos semicondutores

Este trabalho utiliza uma estrutura pin empilhada, baseada numa liga de siliceto de carbono amorfo hidrogenado (a-Si:H e/ou a-SiC:H), que funciona como filtro óptico na zona visível do espectro electromagnético. Pretende-se utilizar este dispositivo para realizar a demultiplexagem de sinais ópticos e desenvolver um algoritmo que permita fazer o reconhecimento autónomo do sinal transmitido em cada canal. O objectivo desta tese visa implementar um algoritmo que permita o reconhecimento autónomo da informação transmitida por cada canal através da leitura da fotocorrente fornecida pelo dispositivo. O tema deste trabalho resulta das conclusões de trabalhos anteriores, em que este dispositivo e outros de configuração idêntica foram analisados, de forma a explorar a sua utilização na implementação da tecnologia WDM. Neste trabalho foram utilizados três canais de transmissão (Azul – 470 nm, Verde – 525 nm e Vermelho – 626 nm) e vários tipos de radiação de fundo. Foram realizadas medidas da resposta espectral e da resposta temporal da fotocorrente do dispositivo, em diferentes condições experimentais. Variou-se o comprimento de onda do canal e o comprimento de onda do fundo aplicado, mantendo-se constante a intensidade do canal e a frequência de transmissão. Os resultados obtidos permitiram aferir sobre a influência da presença da radiação de fundo e da tensão aplicada ao dispositivo, usando diferentes sequências de dados transmitidos nos vários canais. Verificou-se, que sob polarização inversa, a radiação de fundo vermelho amplifica os valores de fotocorrente do canal azul e a radiação de fundo azul amplifica o canal vermelho e verde. Para polarização directa, apenas a radiação de fundo azul amplifica os valores de fotocorrente do canal vermelho. Enquanto para ambas as polarizações, a radiação de fundo verde, não tem uma grande influência nos restantes canais. Foram implementados dois algoritmos para proceder ao reconhecimento da informação de cada canal. Na primeira abordagem usou-se a informação contida nas medidas de fotocorrente geradas pelo dispositivo sob polarização inversa e directa. Pela comparação das duas medidas desenvolveu-se e testou-se um algoritmo que permite o reconhecimento dos canais individuais. Numa segunda abordagem procedeu-se ao reconhecimento da informação de cada canal mas com aplicação de radiação de fundo, tendo-se usado a informação contida nas medidas de fotocorrente geradas pelo dispositivo sob polarização inversa sem aplicação de radiação de fundo com a informação contida nas medidas de fotocorrente geradas pelo dispositivo sob polarização inversa com aplicação de radiação de fundo. Pela comparação destas duas medidas desenvolveu-se e testou-se o segundo algoritmo que permite o reconhecimento dos canais individuais com base na aplicação de radiação de fundo.

This thesis uses an stacked pin structure, based on hydrogenated amorphous carbon silicide alloys (a-Si:H and/or a-SiC:H), working as a optical filter in the visible zone of the electromagnetic spectrum. It is intended to use these devices to perform demuxing of optical signals and develop an algorithm that will allow the recognition independent of the transmitted signal on each channel. The goal of this thesis is to implement an algorithm that allows the autonomous recognition of information transmitted by each channel by reading the photocurrent signal supplied by the device. The theme of this paper result of the findings of previous work, in which this device and other with identical configuration were analyzed, in order to explore their use on the implementation of WDM technology. In this thesis we used three transmission channels (Blue– 470 nm, Green– 525 nm and Red–626 nm) and several types of background radiation. Were measured spectral response and temporal response of the photocurrent of the device under different experimental conditions. The wavelength of the channel and the wavelength of the applied background has been varied, keeping constant the channel intensity and transmission frequency. The results allowed to assess the influence of the presence of background radiation and thevoltage applied to the device, using different data streams transmitted in several channels. It was found that under reverse polarization, the red background radiation amplifies the photocurrentvalues of the blue channel and the blue background radiation amplifies the red and green channels. For direct polarization, only the blue background polarization amplifies the photocurrent values of the red channel. For both polarizations, the green background polarization didn't have too much influence on the remaining channels. Two algorithms were implemented to allow the recognition of the information of each channel. In the first approach we used the information contained in the photocurrent measurements generated by the device under direct and reversed polarization. By comparing two measures, an algorithm was developed and tested, allowing the recognition of individual channels. In a second approach, the recognition of the information in each channel has been made, but in this case applying a background radiation, having been used the information contained in the measures of the photocurrent generated by the device under reversed polarization with background radiation. By the comparison of these two measures, the second algorithm has been developed and tested, allowing the recognition of individual channels with based on the application of background radiation.