A constante eclosão de novos produtos e serviços através das redes de comunicação, nomeadamente a internet, ocasiona a procura por tecnologia capaz de fornecer estes serviços respondendo com cada vez maiores velocidades e largura de banda. Actualmente, a tecnologia apta para estas características é a comunicação via fibra ótica (comunicações óticas). Esta tecnologia é aplicada sob redes Passive Optical Network (PON), arquitecturas que realizam a distribuição de fibra desde a origem (Optical Line Terminal (OLT)) até ao consumidor final (ONT ou Optical Network Unit (ONU)). E no contexto destas redes que surge a aplicação de ótica integrada para implementação destas estruturas (OLTs e ONTs) para transmissão e envio de informação com redução de consumo de energia, de complexidade e, por fim, de tamanho. Assim sendo, estes chips pretendem incluir num único exemplar, vários componentes óticos replicando as suas funções em tamanhos muito reduzidos, com recurso a elementos maioritariamente passivos. Esta dissertação contribui assim com o desenvolvimento de novas soluções para implementação de futuras redes capazes de dar resposta aos requisitos dos utilizadores. Deste modo, pretende-se desenvolver uma arquitectura para a implementação de um transmissor em formato Photonic Integrated Circuit (PIC), a ser implementado no lado do cliente - ONT. Este PIC deverá conseguir atingir uma taxa de transmissão de 40 Gbit/s e, para tal, deverá ainda ser estudado um método de implementação da técnica de multiplexagem de canais que adicione poucas perdas ao sistema, mas que, ainda assim, permita obter os 40 Gbit/s à saída pretendidos. A arquitectura proposta deverá ainda garantir um mínimo de 8 dBm de potência ótica à saída. Além disto, o chip deve ser concordante com os requisitos de rede impostos pela norma NG-PON2

The constant emergence of new products and services through communication networks, namely the Internet, leads to the demand for technology capable of providing these services with increasing speeds and bandwidth. Nowadays, the technology suitable to provide these features is communication through an optical fiber (optical communications). This technology is applied by PON networks, in which architectures distribute optical fiber from the central office (OLT) through the final user (ONT or ONU). It is in the context of these networks that arise the integrated optical applications for implementation of these structures (OLTs and ONTs) for data transmission and reception with reduced energy consumption, complexity as well as size. Therefore, these chips pretend to include, in one single copy, several optical components multiplying its functionalities in very reduced sizes and, for power consume reduction, using mostly passive elements. This dissertation intends to contribute with new solutions development for implementation of new structures capable to meet the user needs, with a development of a new architecture for implementing a PIC transmitter to be integrated on the client-side at the ONT. The optoelectronic solution should be capable of address 40 GBit/s of data rate and, for that, it should also be evaluated an implementation method to apply channel multiplexing to the system that, at the same time that it allows the 40 Gbit/s bit rate output, presents low additional loss values to the system. The proposal architecture should also ensure an 8 dBm of minimum output optical power. Besides, the final chip must be compliant with NG-PON2 network requirements

Mestrado em Engenharia Eletrónica e Telecomunicações