Diseño de algoritmos de simulación de filtros de alto rendimiento para fotónica programable

Abstract

[ES] La fotónica integrada de microondas es un campo que permite generar, procesar y dirigir señales ópticas mediante circuitos integrados. Esta tecnología ha supuesto un gran avance en diversos campos relacionados con las telecomunicaciones, como pueden ser los sistemas de radio sobre fibra, radar o comunicaciones espaciales. Una gran hito en este campo es la fotónica programable, la cual permite generar una gran can􀆟dad de circuitos fotónicos mediante la configuración por software de una malla, la cual está formada por varias celdas unitarias programables (PUCs). Esto permite una gran flexibilidad y potencia disponiendo de un único circuito integrado. A pesar de la potencia y versatibilidad de esta tecnología, se necesita acceder de un conjunto de filtros de alto rendimiento (HPBs) que permitan, de manera complementaria, generar configuraciones más complejas que habiliten el acceso a operaciones de filtrado y procesado más avanzadas que las disponibles únicamente empleando la malla programable. Estos conceptos forman la base de la tecnología FPPGA (Field Programmable Photonic Gate Arrays) que promete revolucionar los campos de las telecomunicaciones, el cloud computing y el procesamiento de datos. El objetivo de este trabajo es diseñar algoritmos que permitan simular la respuesta espectral de filtros ubicados en el conjunto de HPBs de las FPPGA de iPronics e ilustrar las utilidades de estos algoritmos en el desarrollo del producto y en la experiencia del usuario de FPPGA.

[EN] Integrated microwave photonics is a field that enables op􀆟cal signals to be generated, processed and steered by integrated circuits. This technology has been a breakthrough in several fields related to telecommunica􀆟ons, such as radio over fibre, radar or space communica􀆟ons. A major milestone in this field is programmable photonics, which makes it possible to generate a large number of photonic circuits through the so􀅌ware configura􀆟on of a mesh, which is made up of several programmable unit cells (PUCs). This allows for great flexibility and power with a single integrated circuit. Despite the power and versa􀆟lity of this technology, access is needed to a set of High Performance Blocks (HPBs) that allow, in a complementary way, to generate more complex configura􀆟ons that enable access to more advanced filtering and processing opera􀆟ons than those available only using the programmable grid. These concepts form the basis of Field Programmable Photonic Gate Arrays (FPPGA) technology, which promises to revolu􀆟onise the fields of telecommunica􀆟ons, cloud compu􀆟ng and data processing. The aim of this work is to design algorithms to simulate the spectral response of filters located in the HPB array of iPronics FPPGAs and to illustrate the u􀆟li􀆟es of these algorithms in product development and in the FPPGA user experience.