Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Área de Especialização de Telecomunicações. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

MENDONÇA, F. A. Análise e resultados experimentais de sistemas de distribuição quântica de chaves usando fótons isolados e estados coerentes mesoscópicos. 2006. 117 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-04T14:17:14Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_famendonça.pdf: 2150349 bytes, checksum: dc8b01eb4ef41b05489423bf582ccfca (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-06T17:40:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_famendonça.pdf: 2150349 bytes, checksum: dc8b01eb4ef41b05489423bf582ccfca (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-06T17:40:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_famendonça.pdf: 2150349 bytes, checksum: dc8b01eb4ef41b05489423bf582ccfca (MD5) Previous issue date: 2006-09-13 / In this dissertation it is realized a study about quantum key distribution (QKD) in optical networks. Initially, a review of the theory of quantum key distribution and some of its implementations with strongly attenuated coherent states, as well a review of an optical system for physical encryptation using mesoscopic coherent states are realized. Following, it is analyzed the use of an error correction scheme in the physical encryptation system, and two new schemes for quantum key distribution are proposed. The first is a possible implementation of a hybrid system, that is, using weak and mesoscopic coherent states, for QKD and quantum authentication of classical messages. The second is an implementation of a QKD system based on relative phase modulation of sidebands frequency, using two RF carriers and an amplitude modulator in Alice and a phase modulator in Bob. After, an experimental realization of a simple QKD setup using polarization states of strongly attenuated coherent states for B92 protocol is presented. At last, it is realized an experimental characterization of an optical receiver for optical communication applications. / Nesta dissertação é realizado um estudo da polarização da luz e suas aplicações em sistemas de comunicações quânticas. Inicialmente, são apresentadas as ferramentas matemáticas necessárias ao tratamento da polarização da luz de fótons isolados e estados coerentes: matriz coerência, parâmetro de Stokes e grau de polarização. Em seguida é apresentada, através de simulação numérica, a dinâmica do grau de polarização da luz de um fóton durante a propagação em um canal despolarizador. Por fim, o resultado de um experimento usando estados coerentes, objetivando medir o grau de polarização da luz após propagação em um trecho de 200 m de fibra, é apresentado. O experimento é útil para a determinação do parâmetro do modelo de canal despolarizador de qubits. Sendo a polarização da luz uma propriedade facilmente alterada por condições ambientais, são estudados os esquemas ópticos que, dentro de certas restrições, podem corrigir variações aleatórias da polarização da luz durante a propagação na fibra. Tais esquemas são empregados como corretores de erros em sistemas de comunicações quânticas. Baseados em esquemas de correção encontrados na literatura, foram propostos dois novos esquemas, um para a utilização em sistemas que empregam polarização de luz de fótons isolados e outro para sistemas que empregam polarização de estados coerentes bimodais, sendo o primeiro ativo, isto é, requer um protocolo de controle e sincronismo, e o segundo passivo. Por fim, é feita a análise da segurança de um sistema de distribuição quântica de chaves, empregando o esquema proposto de correção de erros, quando o mesmo sofre o ataque de Fuchs-Peres-Brandt. É mostrado que a utilização do esquema de correção de erros proposto favorece a visibilidade da presença de um espião monitorando o canal quântico.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2356_DissertacaoMestradoCelioProlicianoMaioli.pdf: 3139262 bytes, checksum: 460954e8008fff3ff1fbbb5a92d2e2db (MD5) Previous issue date: 2007-08-24 / Uma vez que as redes WDM apresentam-se como solução ao transporte das grandes quantidades de dados em data grids, estudamos se o uso de transponders mais lentos (e portanto mais baratos) podem oferecer a mesma quantidade de serviço que uma rede óptica referencial pelo aproveitamento da capacidade de transporte de múltiplos comprimentos de onda simultâneos. Para dar suporte a este estudo, implementamos um monitor de tráfego com vistas a utilizar características mais realistas de tarefas e um simulador de redes WDM dinâmicas. Os resultados mostram que é possível estabelecer níveis equivalentes de serviço com economia de transponders devido à reutilização espacial dos caminhos ópticos. Além disso, percebeu-se a diminuição do número médio de saltos para as conexões estabelecidas, o que pode implicar um menor número de reconfigurações dos equipamentos ópticos para o estabelecimento do caminho (diminuição do overhead de configuração). Todavia, o uso de equipamentos mais lentos eleva o tempo de retenção das conexões no sistema. Para resolver isto, estudamos a adoção de múltiplos caminhos alternativos (multiple streams) para uma mesma conexão, o que naturalmente mostrou-se eficiente apenas para redes mais conectadas.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:32:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_2766_DissertacaoMestradoFelipePedroniFavoreto.pdf: 1828894 bytes, checksum: 25c4c9ce7c79f6921a59cda1e7d54310 (MD5) Previous issue date: 2009-09-25 / Neste trabalho é apresentada a proposta de estudo do plano de controle de redes ópticas de transporte, OTN, e sua automação a partir dos padrões e protocolos propostos pelos principais órgãos de padronização na área de telecomunicações e redes de dados: a ITU-T, que define uma arquitetura para redes ópticas automaticamente comutadas (ASON), e o IETF, que propõe uma generalização do MPLS para o controle de redes não-pacotes (GMPLS). O objetivo do trabalho é estudar como esses padrões e protocolos podem ser utilizados para controlar as redes OTN e desenvolver uma proposta de interação entre o plano de controle e a rede óptica, a fim de que seja possível fornecer uma rede de transporte confiável, convergente e focada em serviços.

Orientador: Edson Moschim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T02:30:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Farias_JoseEwertonPombode_D.pdf: 4578052 bytes, checksum: 37a362df9570905f453ff7728a09767a (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: À medida que as taxas de transmissão dos sistemas empregando fibra óptica crescem, efeitos decorrentes das não-linearidades intrínsecas à fibra precisam ser considerados em análises e simulações. Em sistemas a altas taxas (10-20 Gbps por canal) com longos espaçamentos entre amplificadores, pulsos com altas intensidades ópticas, capazes de excitar as não-linearidades, são necessários com a finalidade de serem obtidas relações sinal-ruído adequadas no extremo receptor. Entre as não-linearidades conhecidas está o efeito eletro-compressivo. Verifica-se que pulsos solitônicos em fibras são acompanhados por ondas de pressão/densidade que perduram no núcleo por tempos bem superiores às durações dos pulsos ópticos que as originaram. Estas ondas acústicas de choque, oriundas de constrição mecânica, alteram propriedades eletromagnéticas do material. O índice de refração do núcleo é perturbado, afetando as velocidades de propagação de pulsos subseqüentes numa transmissão solitônica via fibra, dando lugar ao surgimento de jitter. Isto é, os deslocamentos de tempo sofridos por pulsos numa seqüência passam a depender dos padrões de bits recentemente transmitidos. Nesta tese é proposto e avaliado o uso de códigos de bloco balanceados curtos com a finalidade de minimizar a variância desses deslocamentos / Abstract: As the transmission rates of fiber optic systems increase, effects arising from fiber nonlinearities need to be taken into account in analises and simulations. For high rate systems (10-20 Gbps per channel) with large spacings between amplifiers, high intensity optical pulses, capable of exciting the nonlinearities, are required so that adequate signal to noise ratios can be achieved at the receiver. The electrostrictive effect is among the known fiber nonlinearities. It is verified that soliton pulses in fibers are accompanied by pressure/density waves inside the core which last for time intervals well beyond the durations of the optical pulses that generated them. These shock acoustic waves, stemming from mechanical striction, change electromagnetic properties of the material. The refractive index is perturbed, affecting propagation speeds of the following pulses in a soliton transmission. As the time shifts suffered by successive pulses will depend on the most recent1ytransmitted bit patterns, timing jitter is created. In this thesis the use of short balanced block codes is proposed in order to minimize the variance of these time shifts. Numerical results for the jitter when using/not using such codes are included. / Doutorado / Telecomunicações e Telemática / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Rui Fragassi Souza, Raman Kashya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-26T08:48:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rocha_MonicadeLacerda_D.pdf: 15009595 bytes, checksum: 51316f6ab94a3a5f532f03b0f04ded3b (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este trabalho descreve o estudo das grades de Bragg com chirp, em fibra, a partir de sua análise, caracterização e aplicação à compensação da dispersão em regime linear, com ênfase no aspecto oscilatório do atraso de grupo de grades não-apodizadas. Seu principal objetivo é o de investigar soluções ao problema deste caráter ondulatório através de simulações numéricas e implementações experimentais. Observou-se boa concordância entre ambas. Resultados de simulações sistêmicas são apresentados e discutidos. A penalidade devida às oscilações do atraso de grupo é avaliada e métodos práticos para seu controle são propostos. A redução destas oscilações, a partir dos métodos sugeridos, encontra aplicação em sistemas ópticos, operando em enlaces longos (acima de 100 km) de fibra convencional, com transmissão em taxas iguais ou superiores a 10 Gb/s / Abstract: This work describes a study of chirped fibre Bragg gratings, based on their analysis, characterization and application on dispersion compensation, for optical communication systems operating in a linear regime. It concentrates on the group delay oscillatory behaviour, observed in dispersion compensating gratings, known as Group Delay Ripple. The main scope of this work is to investigate possible solutions to that problem, rather than apodisation techniques, using numerical simulations and experimental implementations. A good agreement between both results was observed. Numerical system simulations are presented and discussed. The penalties due to the group delay oscillation is evaluated and new methods for controlling this ripple are suggested. Those techniques can be applied to long haul sytems (distances greater than 100 km and bit rates equal or greater than 10 Gb/s) operating with standard singlemodefibre / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador: Evandro Conforti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-04T00:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cavalcante_AndreLuizRayol_M.pdf: 1427451 bytes, checksum: 18e16715700a907173da1ce04256a76e (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: A implementação das futuras redes ópticas de alto desempenho depende do processamento do sinal no domínio óptico. Muitos subsistemas têm sido desenvolvidos no intuito de tornar o processamento óptico uma realidade. O conversor de comprimento de onda promete agregar muitas facilidades e maior fleexibilidade a estas redes. Apresenta-se, nesta dissertação, um conversor de comprimento de onda via modulação cruzada de ganho baseado em amplificador óptico a semicondutor (SOA). Seu princípio de funcionamento é demonstrado e possíveis melhorias em seu desempenho são indicadas / Abstract: All optical networks promise high performance with large capacity. In order to achieve this, all optical processing is required. Wavelength converters can offer many ways to carry out processing functions. A wavelength converter, based on cross gain modulation by semiconductor optical amplifier, is presented. Limitations and advantages are analyzed. Also, it is show how conversion bandwidth can be increased by SOA's built parameters / Mestrado / Telecomunicações e Telemática / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador: Evandro Conforti / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-15T20:44:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_IzavanBragade_M.pdf: 5563216 bytes, checksum: 0044644761325d0410b9f3d64121d80a (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: A detecção óptica feita por OPLL's (Optical Phase-Locked Loop), de sinais modulados em fase digitalmente, é estudada por intermédio de simulação experimental eletrônica. São mostradas, também, as equações fundamentais para o projeto e construção de um OPLL de Costas com Filtro de Malha (Loop Filter) de I!!.ordem modificado. Este OPLL tem a vantagem de demodular com mais eficiência, sinais modulados digitalmente em fase (DPSK) e fortemente contaminados pelo Ruído de Fase exigindo menor potência na transmissão, do que as Malhas Ópticas com Filtro de Malha de 2ª.ordem. Foi montado um sistema consistindo de um circuito eletrônico para simulação do Ruído de Fase, um circuito Modulador de Fase (transmissor) e um Demodulador (receptor). O circuito simulador do Ruído de Fase compõem-se de um gerador de ruído branco, VCO (Voltage-Controled Oscillator) e um atenuador de RF. O circuito Modulador de Fase compõem-se de circuitos eletrônicos digitais (Codificador diferencial) e analógicos (VCO, Filtro Passa-Baixas, Atenuadores, Equalizadores, Deslocador de nível, Misturador de Microondas). O circuito Demodulador compõem-se somente de circuitos analógicos (VCO, Filtros Passa-Baixas ativos e passivos, Misturador de Microondas). A técnica de se simular o Ruído de Fase dos lasers, por intermédio da injeção de um ruído branco num VCO, para se analisar o desempenho de um OPLL, é utilizada neste trabalho. Os resultados das medidas e observações práticas confirmam o funcionamento adequado do sistema, onde se conseguiu detectar sinais fortemente contaminados pelo Ruído de Fase / Abstract: The optical detection made by o PLL's (Optical Phase- Locked Loop), of phase modulated digital signals, is studied by electronics experimental simulation. The fundamental equations have been presented for the project ans constuction of a first order modified Costas' OPLL with Loop Filter. This OPLL has the advantage of demodulating with more efliciency phase modulated signal transmission (DPSK), strongly affected by Phase Noise demanding less power transmission than Optical Loop with 2nd Order Loop Filter. A system, composed of an electronic circuit for Phase Noise simulation, a Phase Modulator circuit (transmitter), and a Demodulator (receiver), has been built up. The Phase Noise simulatorcircuit is composed of a White Noise Generator, VCO (Voltage-Controled Oscillator) and RF attenuator. The Pbase Modulator circuit is composed of digital electronic circuits (differential coding) and analogic (VCO, Low Pass Filter, Attenuators, Equalizers, Shift LeveI, Microwave Mixer). The Demodulator circuit is composed only of analogical circuits (YCO, Active and Passive Low Pass Filters, Microwave Mixer). The laser Phase Noise simulation, through a white noise injection in a YCO, for analysing the OPLL performance, is used in this work. The results of the measurement and practical observations demonstrated the correct operating system by detecting signals strongly affected by Phase Noise / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica

Orientador : Edson Moschim / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-17T07:54:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbosa_FelipeRudge_D.pdf: 6606484 bytes, checksum: 5de47a3b4a171cb3fed886786469655a (MD5) Previous issue date: 1992 / Resumo: O presente trabalho constitui-se na síntese de LEDs de emissão lateral, fabricados a partir de heteroestruturas duplas em GaAlAs/GaAs e InGaAsP/InP, emitindo em 0,85 e 1,3µm, respectivamente. Esse desenvolvimento, totalmente realizado nos Laboratórios de Optoeletrônica do CPqD-Telebrás, é pioneiro no país, e cobre desde o crescimento epitaxial dos cristais até o encapsulamento final dos LEDs, acoplados a fibras ópticas, visando o atendimento da demanda de fontes confiáveis e de alto desempenho, para aplicação em comunicação ópticas / Doutorado / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientador : Helio Waldman / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica / Made available in DSpace on 2018-07-18T21:56:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Batista_MarcosAntonioCassiolato_M.pdf: 2067265 bytes, checksum: b1c3bf232caaa8d21e774d3a0d79ddc1 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Foi realizado um estudo sobre várias técnicas de codificação de linha para sistemas ópticos de alta velocidade, nas quais o uso de grandes tabelas memorizadas é problemático. Duas soluções para este problema são discutidas neste trabalho. A primeira é uma versão modificada dos códigos PFmB(m+ 1 )B, com vantagens de desempenho e sem nenhum acréscimo de complexidade. O segundo esquema de codificação proposto combina técnicas de memorização das palavras-código em tabelas com técnicas algorítmicas, porém com a finalidade de reduzir ao mínimo imprescindível o tamanho destas tabelas para um determinado desbalanço especificado. O compromisso entre o tamanho das tabelas e o balanceamento alcançável é estudado e dimensionado. Finalmente, são estudados outros parâmetros de desempenho, como as propriedades espectrais, a sincronizabilidade e a monitorabilidade da taxa de erros / Abstract: Alternative coding techniques for high speed optical transmission systems, in wich the use of extensive tables in memory is a problem, have been discussed in recent literature. Two solutions for this problem are discussed in this work. The first is a modified version of the PFmB(m+ 1)B codes, with higher performance and no added complexity. The second coding method combines traditional codeword assignment techniques with algorithmic techniques. This method minimizes the size of the tables for the specified running digital sum. The compromise between the table size and sequence imbalance is studied and dimensioned. Finally, other performance parameters such as spectral properties, synchronizability, and error rate monitorizability, are studied. / Mestrado / Mestre em Engenharia Elétrica