Summary
Het artikel beschrijft een procedure optische gegevenspakketten winkel met willekeurige modulatie golflengte en gegevenssnelheid. Deze pakketten zijn de basis van de moderne telecommunicatie.
Abstract
Telecommunicatie van vandaag is gebaseerd op optische-pakketten waarop de informatie op glasvezelnetwerken in de wereld te zenden. Momenteel is de verwerking van de signalen gebeurt in het elektrische domein. Directe opslag in het optische domein zou voorkomen dat de overdracht van de pakketten naar de elektrische en terug naar het optische domein in elk netwerkknooppunt en derhalve de snelheid te verminderen en mogelijk het energieverbruik van telecommunicatie. Echter, licht bestaat uit fotonen die propageren met de lichtsnelheid in vacuüm. Zo is de opslag van licht is een grote uitdaging. Er bestaan enkele methoden om vertragen de snelheid van het licht, of op te slaan in excitaties van een medium. Echter, deze werkwijzen niet worden gebruikt voor de opslag van optische datapakketten in telecommunicatienetwerken. Hier laten we zien hoe de tijd-frequentie-coherentie, die geldt voor elk signaal en dus voor optische pakketten ook, kan worden benut om een optisch geheugen te bouwen. We Will herziening achtergrond en geven informatie en door voorbeelden kan hoe een frequentie kam gebruikt voor het kopiëren van een optisch pakket dat het geheugen binnenkomt. Een van deze tijd domein kopieën wordt vervolgens uit het geheugen gehaald door een tijdsdomein schakelaar. We zullen deze werkwijze tonen voor intensiteit als voor fase gemoduleerde signalen.
Introduction
De transportgegevens in telecommunicatienetwerken optisch omdat alleen optische vezels bieden de benodigde capaciteit voor de hedendaagse dataverkeer verzonden wereldwijd. In elk knooppunt van het netwerk de optische signaal om het te verwerken in het elektrische domein over te dragen. Na verwerking van het signaal wordt omgezet naar het optische domein voor verdere overdracht. Deze dubbel-overdracht tussen de domeinen is zowel tijd als stroom verbruiken. Om een volledig optische verwerking van de gegevens te gebruiken, het probleem van de tussenopslag moet worden opgelost. Zo zijn veel werkwijzen voor de opslag en buffering van de optische signalen gesuggereerd. De eenvoudigste manier is om de signalen in een matrix van golfgeleiders met verschillende lengtes 2. Echter, deze matrices zijn omvangrijk en de bewaartijd kan niet worden afgestemd omdat het vooraf door de golfgeleider lengte.
De "Slow-Light"-methode berust op een tunable verandering van de groep brekingsindex van een medium te vertragen de voortplantingssnelheid van optisch signaal pulsen 2. Verschillende fysische effecten en het materiaal kunnen worden gebruikt voor dit doel 3-6. Echter, met deze methoden het signaal kan worden afgeremd door een paar bit-lengte, dat is bij lange na niet voldoende voor optisch netwerk nodes 7,8.
Een andere benadering maakt gebruik golflengte conversie en dispersie voor het genereren van afstembare vertragingen. Daardoor wordt de centrale golflengte van het ingangssignaal verschoven via niet-lineaire optische conversie. Daarna wordt het signaal toegevoerd aan een sterk dispersieve vezel. Het verschil in de groep snelheid in de dispersieve vezel leidt tot een vertraging die evenredig is met het produkt van de golflengteverschuiving en de groep-velocity dispersie (GVD) in de vezel. Met een tweede conversiemiddelen de golflengte verschoven naar de oorspronkelijke waarde. Voor de golflengteverschuiving technieken zoals vier-wave mixing of zelf fase modulation worden gebruikt. Met de conversie en dispersiewerkwijze opslagtijden tot 243 nsec van afstembare vertraging die overeenkomen met 2400 bits, gemeld 10. Echter, golflengte conversie en dispersie middel van algemeen vereisen speciale onderdelen en opstellingen produceert grote golflengteverschuiving en / of grote GVD. Bovendien, ze behoren tot de meest complexe en macht beluste vertraging methoden 2.
Andere methoden wordt het optische signaal in een excitatie van een materiaalsysteem. Een testbundel wordt dan gebruikt voor het uitlezen van de gegevens. Meestal zijn deze systemen kunnen niet worden gebruikt op het gebied van telecommunicatie, omdat zij nodig ultrahoog of lage temperaturen 11, zal niet werken met telecommunicatie bandbreedtes, of vereisen nogal ingewikkeld opstellingen en een hoog vermogen 12-14.
Hier laten we zien hoe een basiseigenschap signalen (tijd-frequentie coherentie) kan worden benut voor de opslag van optische datapakketten. Since geen excitatie van een materiaal wordt gebruikt, hebben we de methode Quasi-licht Storage (QLS) 15-17 genoemd. De QLS is onafhankelijk van de modulatie gegevensformaat en gegevenssnelheid van de pakketten en kan optische pakketten opslaan voor enkele duizenden bit lengtes 18.
Het basisidee is te zien in figuur 1, zijn hier rechthoekige pulsen weergegeven. De methode werkt voor elke pulsvorm en pakketten pulsen. De enige beperking is dat de signalen moeten een beperkte looptijd hebben.
Figuur 1. Time-frequentie coherentie een intensiteit gemoduleerd signaal 23. Een rechthoekig signaal in het tijddomein (a) wordt voorgesteld door een sinc-functie van de frequentie-domain (b). Hier de genormaliseerde intensiteit weergegeven, aangezien het niet mogelijk om de velden met optische apparatuur te meten. Het tijdsdomein voor een reeks rechthoekige signalen wordt weergegeven in (c). Deze sequentie heeft nog steeds dezelfde spectrale vorm. Maar, het bestaat uit gelijke afstand enkele frequenties onder de sinc-enveloppe (d). De tijdas worden genormaliseerd om de helft van de duur van een enkel signaal en de frequentie-as naar de eerste nuldoorgangen, respectievelijk. Klik hier voor grotere afbeelding.
Een rechthoekige puls in het tijdsdomein (figuur 1a) een "sinus cardinalis" of sinc functie sin (px) / px gevormde spectrum (figuur 1b), waarbij alle frequenties onder de omhulling aanwezig zijn. Een trein rechthoekige pulsen in het tijdsdomein (figuur 1c) nog een sinc functie vormige spectrum (figuur 1d) met de bandbreedte Δ f. Maar als gevolg van de periodiciteit, niet alle frequenties aanwezig zijn meer. Integendeel, het spectrum bestaat uit equidistante frequenties en het omgekeerde van de frequentie-afstand bepaalt de tijd scheiding tussen de pulsen Δ T = 1 / Δ v.
Het basisidee van de QLS nu gewoon equidistante frequenties halen uit het spectrum van het ingangssignaal pakket. Door tijd-frequentie samenhang resulteert in een kopieerapparaat van het pakket in het tijdsdomein. De kopie met de gewenste vertraging kan worden gewonnen door een tijdsdomein schakelaar.
Het principe van ons experiment wordt getoond in figuur 2. Een tijd beperkte ingangssignaal wordt vermenigvuldigd met een frequentie kam in het frequentiedomein. Voor de vermenigvuldiging de lineaire effect van gestimuleerde Brillouin-verstrooiing (SBS) gebruikt. De resultaten zijn equidistant kopieën van het ingangssignaal in the tijd-domein. Een van de signalen wordt met een schakelaar aangedreven door een rechthoekige functie. Aldus, bij de uitgang van het geheugen in beginsel een vervormingsvrije exemplaar van de ingangspuls te verwachten.
Figuur 2. Basisidee van de Quasi-licht opberg 15. Het resultaat beperkt ingangssignaal (a) wordt vermenigvuldigd met een frequentie kam (b) in het frequentiedomein, die is aangegeven met een X. Dit leidt tot verschillende exemplaren van de signaal in het tijddomein (c). Uit de gegenereerde pulstrein een van de kopieën (d) wordt geëxtraheerd met een tijd-domein schakelaar door een rechthoekige leessignaal (e). De schakelaar kan een modulator zijn. Het resultaat is een opslag van het optische signaal. De stOrage tijd wordt bepaald door de frequentie-afstand tussen de kam lijnen en het leessignaal. Klik hier voor grotere afbeelding.
SBS zelf is een niet-lineaire effect dat kan optreden in standaard single mode vezels (SSMF) bij lage vermogens. Daardoor wordt het signaal samenwerkt met een optische dichtheid verandering die wordt gegenereerd door een teller voortplantende pompgolf. Als het signaal golf downshifted frequentie, wordt een winst gebied gevormd waarin het signaal wordt versterkt. Als het actuele verschoven signaal wordt verzwakt in de overeenkomstig verlies regio. De frequentieverschuiving tussen de pomp en het signaal wordt bepaald door de akoestische golven, die afhangt van de materiaaleigenschappen. Het grootste voordeel van SBS voor de gepresenteerde toepassing is de smalle bandbreedte Δ f SBS van de winst regio. Aldus praktisch SBS vormt een smalle lijnbreedte optisch filter. De smalle bandbreedte van thij krijgen gebied afhankelijk van de effectieve lengte en de oppervlakte van de vezel en op de gebruikte pompvermogen 19. De natuurlijke volle breedte op halve (FWHM) bandbreedte van de SBS-winst in een SSMF is ongeveer 30 MHz. In bijzondere golfgeleiders, zoals AllWave vezels, en met een hoge pump bevoegdheden, kan de bandbreedte naar beneden worden teruggebracht tot 10 MHz 20. Door het filter bandbreedte van de verschillende kopieën zijn bedekt met een envelop. Daarom is de maximale bewaartijd van de QLS omgekeerd afhankelijk van de SBS bandbreedte. Een bandbreedte van 10 MHz zou resulteren in een maximale bewaartijd van 100 ns. Klik hier voor grotere afbeelding.
Voor zeer hoge bitsnelheid transmissie van de informatie moet worden gecodeerd in de fase van de vervoerder in plaats van de amplitude, want dit biedt veel voordelen. Anders dan pulsen, de signalen in deze optische netwerken constante amplitude. <strong> Figuur 3 toont deze fase gemoduleerd signaal in de tijd (links) en frequentiedomein (rechts). Dit spectrum kan worden bemonsterd op dezelfde wijze als die van de amplitude gemoduleerde signaal 21. In feite is het spectrum van de rechthoekige functie intensiteit en fase gemoduleerde signalen gefilterd via de transmissie, die het spectrum beperkt.
Figuur 3. Tijd-frequentie coherentie voor fasemodulatie 21. In een fase gemoduleerd signaal de fase van de drager gewijzigd door het signaal dat wordt verzonden heeft. Bij elk symbool bestaat uit 1 bit, wordt de fase verandert tussen 0 en π, bijvoorbeeld. De linkerkant van de figuur toont de resulterende tijd-domein vertegenwoordiging voor zo'n binair faseverschuiving ingetoetst(BPSK) signaal. De resulterende frequentie-domein signaal wordt weergegeven aan de rechterzijde. In vergelijking met figuur 1 blijkt dat het spectrum van de fase gemoduleerde signaal kwalitatief gelijk aan die van de intensiteit gemoduleerde signaal. Aldus kan de QLS worden toegepast op dezelfde wijze.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Voorbereiden van het systeem (figuur 4)
- Plaats de laser diodes LD1 en LD2 in de specifieke mount en sluit deze met de huidige (LDC) en temperatuurregelaars (TEC). Zet de apparaten en controleer de functionaliteit van de laserdiodes met de optische spectrumanalysator. Gewoonlijk wordt een telecom golflengte van ongeveer 1550 nm gebruikt.
- Sluit de laserdiode aan de modulatoren (IM / PM en MZM1) volgens de opstelling in figuur 4. De optische aansluitingen moeten worden schoongemaakt voor gebruik, om het schoon oppervlak zorgen voor koppeling. Sluit de voeding (niet afgebeeld) en het signaal van de golfvormgenerator (AWG) met een extra elektrische versterker aan de modulator. Zorg ervoor dat de maximale optische en elektrische ingangsvermogen op de modulator niet wordt overschreden. Elke modulator is voorzien van een polarisatie-regelaar.
/ Files/ftp_upload/50468/50468fig4highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/50468/50468fig4.jpg "/>
Figuur 4. Experimentele opstelling van de QLS waarbij de opslag van intensiteit en fase gemoduleerde signalen mogelijk. De blauw opschrift sectie is alleen nodig voor de detectie van fase gemoduleerde signalen. De QLS proces vindt plaats in de optische vezel. De gele label deel definieert de heterodyne detectie van de frequentie comb. TEC: temperatuurregelaar, LDC: laserdiode huidige bron, LD: laser diode, IM: intensiteit modulator, PM: fasemodulator, PC: polarisatie controller, AWG: willekeurige golfvorm generator, MZM: Mach-Zehnder modulator, EDFA: gedoteerde vezel versterker, C: circulatiepomp, Lo: lokale oscillator, Osci: oscilloscoop, OSA: optische spectrum analyzer, PD: fotodiode, ESA: elektrische spectrum analyzer. Klik hier voor grotere afbeelding.
- Zet de uitgang van het gegevenssignaal aan de golfvormgenerator (AWG). Wijzig de bias voor de modulator (IM / PM) in de voeding en de kwaliteit van het signaal te controleren op de oscilloscoop. Nadat de beste kwaliteit zet de uitvoer van de golfvormgenerator af. De modulatoren moet worden ingesteld om de lineaire werkpunt. Voorbeeldige waarden zijn te vinden in de sectie resultaten.
- De kwaliteit van de frequentie kam met heterodyne detectie. Een voorbeeld van een relatief goede kwaliteit frequentiekamlaser wordt getoond in figuur 5. De frequentie kam moet vlak zijn, bijvoorbeeld alle frequentiecomponenten dezelfde intensiteit en zijn stabiel in de tijd, maar ook breed genoeg om het hele spectrum bestrijken. Bovendien moet de randen van de kam steil zijn, bijv. er geen duidelijke frequentiecomponenten met een lage intensiteit aan de zijkanten.
- Heterodyne kam detectie I: Verbind de uitgang van MZM1 met een 50/50 samenwerkingupler. De andere poort van de koppeling is verbonden met een vezel laser (Koheras) lokale oscillator.
- Kam heterodyne detectie II: Door de beperkte bandbreedte van de foto-diode en de elektrische spectrum analyzer, eerst de koppeling uitgang moet worden aangesloten op de optische spectrumanalysator om de afstand tussen de locale oscillator en het signaal ingesteld op ongeveer 8 GHz door het veranderen van de temperatuur van de laser.
- Kam heterodyne detectie III: Na het aanpassen verwijder het optische spectrum analyser en sluit de fotodiode en de elektrische spectrum analyzer met de uitgang van de 50/50 koppeling. Regel de bias spanning van de kam modulator om een vlakke frequentie kam te bereiken. Na voltooiing sluit de uitgang van de modulator weer de optische versterker (EDFA).
- Stel de afstand tussen de beide laserdiodes (IM / PM en MZM1) met betrekking tot de Brillouin shift met continuous wave signalen. Dus, zorg ervoor dat de uitgang van de golfvorm generator is turned af.
- Zet de optische versterker. Neem een kijkje op de optische spectrum analyzer en stel het uitgangsvermogen van de EDFA tot een waarde beneden de drempel van gestimuleerde Brillouin verstrooiing.
- Nu verschuiven de golflengte van de laserdiode waarmee het datasignaal (IM / PM) in de versterking gebied van de pomp (MZM1) genereert. Het signaal wordt versterkt wanneer de golflengte correct is.
- Voor optimalisatie veranderen de polarisatie van het datasignaal en dus de intensiteit maximaal.
- Schakel beide uitgangen (datasignaal en kam) van de golfvorm generator. Verhoog het uitgangsvermogen van de EDFA. Nu de frequentie kam zal equidistante onderdelen halen uit het spectrum. De oscilloscoop moet de verschillende versies die door de QLS tonen. Voor vervorming vermindering enigszins verschuiven van de golflengte van het datasignaal en veranderen de polarisatie.
- Om een van de exemplaren te halen op een van de marker signalen van de golfvorm generator of een externe brondie een rechthoekige puls. Stel een rechthoekige puls met de lengte van het pakket.
- Schakel de bias voor MZM2 en verander het naar het werkpunt waar de uitgepakte signaal wordt gemaximaliseerd en alle andere kopieën worden onderdrukt. Nu schuiven de rechthoekige puls naar de gewenste versie van het opgeslagen patroon.
- De opgeslagen gegevens patroon kan worden opgeslagen met de oscilloscoop en geëvalueerd met software, bv Origin.
- Om te schakelen tussen de meting van de intensiteit en fase gemoduleerde signalen, de modulator voor het datasignaal moet worden veranderd van IM voor intensiteit-gemoduleerde signalen naar PM voor fase gemoduleerde signalen. Bovendien, voor de fase gemoduleerde signalen een lokale oscillator als referentie moet worden toegevoegd aan de configuratie volgens figuur 4.
Figuur 5. Bijna vlakke frequency comb met 13 vestigingen. De kam werd gedetecteerd via heterodyne detectie. Voor de detectie werd een lokale oscillator gecombineerd via een 3 dB koppelaar met optische signaal en gedetecteerd met een fotodiode. De frequentie kam werd gemeten en geregistreerd met een elektrische spectrum analyzer. Het uitgangsvermogen van de locale oscillator was 6 dBm en de optische sterkte van de kam 8 dBm. De afstand tussen de locale oscillator en de optische kam 9,8 GHz. Voor een beter overzicht van de frequentie-as is genormaliseerd naar de centrale frequentie van de kam die rond 193,5 THz (1550 nm) was. Klik hier voor grotere afbeelding.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Voor de meting een 10110101 intensiteit gemoduleerde gegevens patroon met een datasnelheid van 1 Gbps werd gebruikt. De zwarte lijn in figuur 6 geeft het originele signaal en de gekleurde lijnen stellen de verschillende bewaartijd bereikt met de QLS. De referentie wordt gemeten zonder de QLS en de gedeactiveerde schakelaar aan de uitgang. Onder ideale omstandigheden bewaartijd tot 100 nanoseconden haalbaar zijn. De resultaten van de opgeslagen gegevens 11001101 patroon van een fase gemoduleerd signaal, opnieuw met een gegevenssnelheid van 1 Gbps is te zien in figuur 7, met het referentiesignaal aan de linkerkant (zwart) en de geëxtraheerde verschillende exemplaren van de SBS gebaseerde QLS . De opgeslagen versie van het oorspronkelijke signaal nagenoeg vervormingsvrij. Dit betekent dat er slechts kleine veranderingen in de amplitude van de bits in het pakket en enkel lichte puls verbreding. De meting van de vervormingen wordt kwalitatieve voor elk pakket door uitgevoerdmeten van de specifieke waarden met de oscilloscoop.
De kwaliteit en de hoeveelheid kopieën afhankelijk van het pompvermogen, de vlakheid van de kam en de polarisatie. Als de frequentie kam is niet vlak genoeg, verstoringen in het patroon en de verschillende kopieën voorkomen. Als het pompvermogen te laag is zal er een minder hoeveelheid kopieën, aangezien de kracht voor elke regel in de kam zal afnemen. In het geval van laag vermogen pomp zal de SBS-gain bandbreedte breder zijn en dus de maximale bewaartijd afneemt. Bovendien, als het pompvermogen te laag is, is er geen SBS winst en geen filtering. Zoals te zien, de maximale bewaartijd in figuur 7 is 60 nsec. Door de beperkingen van de apparatuur, het pompvermogen tijdens de meting te laag. Daarom is de Brillouin gain bandbreedte kon niet worden beperkt tot de minimale en de maximale bewaartijd is beperkt tot 60 nanoseconden.
Figuur 6. Quasi licht bewaren van intensiteit gemoduleerde signaal 17. In de figuur geeft de meetresultaten voor een intensiteit gemoduleerd signaal met de bitreeks 10.110.101 zichtbaar. De door de QLS kopieën getoond naast het referentiesignaal links (zwart). De gebruikte frequentie kam is gegenereerd met AWG en MZM. De RF ingangsvermogen van de MZM was 20 dBm en de voorspanning 3,76 V. In het experiment het uitgangsvermogen van de EDFA de kam is 26 dBm. Het datasignaal gegenereerd door de AWG en een modulator, ook. De gegevens RF ingang macht om de modulator was 24 dBm en de bias spanning 1,54 V. De optische kracht van het datasignaal was 6 dBm. Als Brillouin medium een 20 km AllWave vezel werd gebruikt. De QLS genereren verschillende kopieën van het oorspronkelijke signaal. Every exemplaar werd apart geëxtraheerd met een MZM aangedreven door een rechthoekig signaal. De RF ingangsvermogen was 4 dBm en de voorspanning was 2,57 V. De meting van het gegevenssignaal, en de kopieën werd uitgevoerd met een oscilloscoop met een optische ingang. De xy gegevens van het gewonnen kopieën werd opgeslagen en geanalyseerd. Klik hier voor grotere afbeelding.
Figuur 7. Quasi licht opslag van een fase-gemoduleerd signaal 21. De zwarte lijn aan de linkerkant toont de originele 11001101 data patroon. De gekleurde lijnen geven de verschillende uitgepakte kopieën die worden gegenereerd via QLS. De gebruikte frequentie kam werd gegenereerd met een sinc functie uit de AWG en een MZM. De MZM werd aangedreven met 20 dBm RF ingangsvermogen en een voorspanning van 3,76 V. Het datasignaal wordt gegenereerd uit de AWG ook, en overgebracht naar het optische domein met een fasemodulator aangedreven met een RF-vermogen van 19 dBm. Als Brillouin medium een 20 km AllWave vezel werd gebruikt. Het uitgangsvermogen van de EDFA voor de kam was 23 dBm. De optische sterkte van het gegevenssignaal voor de vezel was 10 dBm. De gegenereerde via QLS kopieën worden geëxtraheerd met een MZM en een rechthoekig signaal uit de AWG. De RF ingangsvermogen was 4 dBm en de voorspanning was 3,5 V. Als de kopieën te detecteren met de oscilloscoop het signaal wordt gecombineerd met een lokale oscillator een referentiefase krijgen, zoals in de procedure deel. Het signaal werd gemeten en geregistreerd met de oscilloscoop en geëvalueerd met Origin. Klik hier voor grotere afbeelding.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
De meest kritische stap in het experiment is het aanpassen van de frequentie kam, dwz de bandbreedte, vlakheid en positie ten opzichte van het gegevenssignaal in het frequentiedomein. Volgens de sampling theorema in frequentiedomein, worden signaalvervormingen vermeden als de hele bandbreedte van de optische pakket wordt gesampled met een ideaal plat kam. Aldus, de bandbreedte van de optische pakket bepaalt de minimale bandbreedte van de frequentie kam en deze bandbreedte de kam heeft zo vlak mogelijk te zijn. Een niet-ideale frequentie kam zal leiden tot een onregelmatige vermenigvuldiging met de gegevens spectrum en derhalve een ongelijke bemonsteren spectrum. Dit zou een aanzienlijke verhoging van de vervormingen. Hetzelfde effect treedt op wanneer de positie van de versterking kam en de gegevens spectrum niet goed passen. Als slechts de helft van de winst kam is in de gegevens spectrum, bijvoorbeeld het resultaat zou een ongelijkmatige bemonsterd spectrum en de vervormingen worden verhoogd.
De totale opslagtijd direct afhankelijk van de Brillouin gain bandbreedte. Daarom, door vermindering van de bandbreedte de opslagtijd aanzienlijk worden verhoogd. Dit kan door de superpositie van de versterking met twee verliezen 17 en uzing een meertraps Brillouin systeem 22. Deze wijzigingen zijn eenvoudig te implementeren, maar respectievelijk verhogen de complexiteit van het systeem. Bovendien kan de bewaartijd worden verbeterd door een lus rond het systeem. Daarom is de geëxtraheerde pakket terug in het systeem na elke reis toegevoerd.
De opmerkelijke voordelen van deze methode zijn de instelbare, hoge opslagcapaciteit tijd als de onafhankelijkheid van de modulatie formaat en de vrij eenvoudige setup. Andere vergelijkbare alle optische opslagmethodes zijn beperkt tot bewaartijd van enkele bits, zoals de langzame licht benadering 8, of een vaste bewaartijd, bijvoorbeeld in een lus matrix.
De vereiste componenten voor de QLS zijn commercieel verkrijgbaar en kunnen gemakkelijk worden geïntegreerd. Zo langzaam licht middel de transmissie vezel zelf kan worden gebruikt. Daarom netwerkknooppunten kan gemakkelijk worden uitgerust met QLS techniek. De enige component die nodig is daarnaastis een centraal controlestation logica die de bewaartijden controleert.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen. De auteur, Thomas Schneider, is een medewerker van de Deutsche Telekom AG. De auteur, Stefan Preußler ontving financiering die werd verstrekt door Deutsche Telekom Innovation Laboratories.
Acknowledgments
Wij dankbaar erkennen de financiële steun van Deutsche Telekom Innovation Laboratories.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Laser diode | 3S Photonics | A1905LMI | 2x |
| Laser Mount | Tektronix | LDH BFY-B2 | 2x |
| Temperature Controller | LightWave | LDT-5948 | 2x |
| Current Controller | LightWave | LDX-3220 | 2x |
| Optical amplifier | High-Wave | HWT-EDFA-B-30-1-FC/PC | |
| Circulator | OFR | OCT-3-IR2 | |
| Waveform Generator | Tektronix | AWG7102 | |
| Fiber 20 km | OFS | AllWave-ZWP G652C-D | |
| Polarization Controller | Thorlabs | Fiber Pol. Contr. IPC030 | 2x |
| Modulator | Avanex | IM-10-P | Phase |
| Modulator | Avanex | SD20 | Amplitude, extract |
| Modulator | Avanex | PowerBit F-10 | Amplitude, data |
| Modulator | Covega | Mach10 | Amplitude, comb |
| Optical Spectrum Analyzer | Yokogawa | AQ6370C | |
| Oscilloscope | Agilent | DCA-J 86100C | |
| Measurement Module | Agilent | 86106B | |
| Fiber Laser | Koheras | Adjustik | |
| Coupler | Newport | F-CPL-L22151-P | Ratio: 90/10 |
| Coupler | Newport | F-CPL-L12155-P | Ratio: 50/50 |
| Power supply | Zentro-Elektrik | LD 2x15/1 GB | |
| Electrical amplifier | SHF | 826H | |
| Supply port | SHF | B826 | |
| Electrical amplifier | Amplifier Research | 10W1000 | |
| Photodiode | Newport | D-8ir | |
| Electrical spectrum analyzer | HP | 8563E |
References
- Spring, J., Tucker, R. S. Photonic 2 x 2 packet switch with input buffers. Electron. Lett. 29 (3), 284-285 (1993).
- Krauss, T. F. Why do we need slow light. Nat. Photonics. 2, 448-450 (2008).
- Hau, L. V., Harris, S. E., Dutton, Z., Behroozi, C. H. Light speed reduction to 17 meters per second in an ultracold atomic gas. Nature. 397, 594-598 (1999).
- Chang-Hasnian, C. J., Ku, P. C., Kim, J., Chuang, S. L. Variable optical buffer using slow light in semiconductor nanostructures. Proc. IEEE. 91 (11), 1897-1810 (2003).
- Gersen, H., Karle, T. J., et al. Real-space observation of ultraslow light in Photonic Crystal Waveguides. Phys. Rev. Lett. 94 (7), 073903-073907 (2005).
- Thévenaz, L. Slow and fast light in optical fibres. Nature Photon. 2, 472-481 (2008).
- Uskov, A. V., Sedgwick, F. G., Chang-Hasnian, C. J. Delay Limit of Slow Light in Semiconductor Optical Amplifiers. IEEE Photon. Technol. Lett. 18 (6), 731-733 (2006).
- Schneider, T. Time Delay Limits of stimulated-Brillouin-scattering-based slow light systems. Opt. Lett. 33 (13), 1398-1400 (2008).
- Sharping, J., Okawachi, Y., van Howe, J., Xu, C., Wang, Y., Willner, A., Gaeta, A. All-optical, wavelength and bandwidth preserving, pulse delay based on parametric wavelength conversion and dispersion. Opt. Express. 13 (20), 7872-7877 (2005).
- Okawachi, Y., Foster, M., Chen, X., Turner-Foster, A., Salem, R., Lipson, M., Xu, C., Gaeta, A. Large tunable delays using parametric mixing and phase conjugation in Si nanowaveguides. Opt. Express. 16 (14), 10349-10357 (2008).
- Kash, M. M., et al. Ultraslow group velocity and enhanced nonlinear optical effects in a coherently driven hot atomic gas. Phys. Rev. Lett. 82 (26), 5229-5232 (1999).
- Turukhin, A. V., et al. Observation of ultraslow and stored light pulses in a solid. Phys. Rev. Lett. 88 (2), 023602-023605 (2001).
- Fleischhauer, M., Yelin, S. F., Lukin, M. D. How to trap photons? Storing single-photon quantum states in collective atomic excitations. Opt. Commun. 179 (1-6), 395-410 (2000).
- Zhu, Z., Gauthier, D. J., Boyd, R. W. Stored Light in an Optical Fiber via Stimulated Brillouin Scattering. Science. 318 (5857), 1748-1750 (2007).
- Preußler, S., Jamshidi, K., Wiatrek, A., Henker, R., Bunge, C. A., Schneider, T. Quasi-Light-Storage based on time-frequency coherence. Opt. Express. 17 (18), 15790-15798 (2009).
- Jamshidi, K., Preußler, S., Wiatrek, A., Schneider, T. A review to the all optical Quasi Light Storage. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. Special Issue: Nonlinear Optical Signal Processing. 18 (2), 884-890 (2012).
- Preußler, S., Jamshidi, K., Schneider, T. Quasi-Light-Storage Enhancement by Reducing the Brillouin Gain Bandwidth. Appl. Opt. 50 (22), 4252-4256 (2011).
- Schneider, T., Jamshidi, K., Preußler, S. Quasi-Light Storage: A Method for the Tunable Storage of Optical Packets With a Potential Delay-Bandwidth Product of Several Thousand. Bits, J. Lightwave Technol. 28 (17), 2586-2592 (2010).
- Boyd, R. Nonlinear Optics. , Academic Press. (2003).
- Yeniay, A., Delavaux, J., Toulouse, J. Spontaneous and Stimulated Brillouin Scattering Gain Spectra in Optical Fibers. J. Lightwave Technol. 20 (8), 1425-1432 (2002).
- Preußler, S., Schneider, T. All optical storage of phase-shift-keyed data packets. Opt. Express. 20 (16), 18224-18229 (2012).
- Preußler, S., Schneider, T. Bandwidth reduction in a multistage Brillouin system. Opt. Lett. 37 (19), 4122-4124 (2012).
- Preußler, S., Jamshidi, K., Wiatrek, A., Schneider, T. Einfache variable, optische Datenspeicherung bis zu 800 ns. Proceedings Photonische Netze. (ITG-FB 228), P8. , (2011).
