Summary
लेख एक मनमाना मॉडुलन, तरंग दैर्ध्य, और डाटा दर के साथ ऑप्टिकल डेटा पैकेट स्टोर करने के लिए एक प्रक्रिया का वर्णन है. ये पैकेट आधुनिक दूरसंचार का आधार हैं.
Abstract
आज की दूरसंचार दुनिया भर में ऑप्टिकल फाइबर नेटवर्क में जानकारी प्रेषित जो ऑप्टिकल पैकेट पर आधारित है. वर्तमान में, संकेतों के प्रसंस्करण बिजली के क्षेत्र में किया जाता है. ऑप्टिकल डोमेन में प्रत्यक्ष भंडारण इसलिए, गति बढ़ाने के लिए और संभवतः दूरसंचार की ऊर्जा खपत को कम करने, वापस हर नेटवर्क नोड में ऑप्टिकल डोमेन के लिए बिजली और पैकेट के हस्तांतरण से बचने और होता. हालांकि, प्रकाश निर्वात में प्रकाश की गति के साथ प्रचार जो फोटॉनों के होते हैं. इस प्रकार, प्रकाश का भंडारण एक बड़ी चुनौती है. प्रकाश की गति को धीमा करने के लिए, या यह एक माध्यम की excitations में स्टोर करने के लिए कुछ तरीके मौजूद हैं. हालांकि, इन तरीकों दूरसंचार नेटवर्क में इस्तेमाल ऑप्टिकल डाटा पैकेट के भंडारण के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता. यहाँ हम साथ ही साथ ऑप्टिकल पैकेट के लिए इसलिए हर संकेत के लिए रखती है और जो समय आवृत्ति जुटना, एक ऑप्टिकल मेमोरी का निर्माण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि कैसे दिखा. हम wilएल समीक्षा विस्तार में और उदाहरणों के माध्यम से पृष्ठभूमि और शो, कैसे एक आवृत्ति कंघी स्मृति में प्रवेश करती है जो एक ऑप्टिकल पैकेट की नकल के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इन समय डोमेन प्रतियों में से एक तो एक बार डोमेन स्विच द्वारा स्मृति से निकाला जाता है. हम तीव्रता के साथ ही चरण संग्राहक संकेत के लिए इस विधि दिखाएगा.
Introduction
केवल ऑप्टिकल फाइबर दुनिया भर में संचरित आज के डेटा यातायात के लिए आवश्यक क्षमता की पेशकश के बाद से दूरसंचार नेटवर्क में डेटा परिवहन, ऑप्टिकली है. हालांकि, नेटवर्क के हर नोड में ऑप्टिकल संकेत यह प्रक्रिया करने के क्रम में बिजली के क्षेत्र में स्थानांतरित किया जाना है. प्रसंस्करण के बाद संकेत आगे संचरण के लिए ऑप्टिकल डोमेन को वापस बदल जाता है. डोमेन के बीच इस डबल स्थानांतरण समय और बिजली खपत दोनों है. डेटा की एक ऑप्टिकल सभी प्रसंस्करण का उपयोग करने के लिए, मध्यवर्ती भंडारण की समस्या का हल हो गया है. इस प्रकार, ऑप्टिकल संकेतों के भंडारण या बफरिंग के लिए तरीकों की बहुत सारी सुझाव दिया गया है. सबसे सरल तरीका अलग लंबाई के साथ 2 waveguides के एक मैट्रिक्स में संकेत भेज रहा है. हालांकि, इन matrices भारी होते हैं और यह waveguide लंबाई द्वारा पूर्वनिर्धारित है क्योंकि भंडारण समय है, देखते नहीं किया जा सकता.
"धीमी गति से लाइट" विधि एक tunab पर निर्भर करता हैऑप्टिकल संकेत दालों 2 के प्रचार की गति को धीमा करने के लिए एक माध्यम के समूह अपवर्तनांक की Le परिवर्तन. कई शारीरिक प्रभाव और सामग्री प्रणाली इस उद्देश्य के 3-6 के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. बहरहाल, इन तरीकों के साथ संकेत द्वारा अब तक ऑप्टिकल नेटवर्क नोड्स 7,8 के लिए पर्याप्त नहीं है जो सिर्फ कुछ बिट लंबाई, से धीमा किया जा सकता है.
एक और दृष्टिकोण tunable देरी की पीढ़ी के लिए तरंगदैर्ध्य रूपांतरण और फैलाव का उपयोग करता है. इस प्रकार, इनपुट संकेत के केंद्र तरंगदैर्ध्य nonlinear ऑप्टिकल रूपांतरण के माध्यम से स्थानांतरित कर दिया है. बाद में, संकेत एक अत्यधिक फैलानेवाला फाइबर में खिलाया है. फैलानेवाला फाइबर में समूह वेग में अंतर फाइबर में तरंगदैर्ध्य पारी और समूह वेग फैलाव (GVD) के उत्पाद के लिए आनुपातिक है कि एक देरी हो जाती है. एक दूसरे रूपांतरण के साथ तरंगदैर्ध्य मूल मूल्य वापस करने के लिए स्थानांतरित कर दिया है. चार लहर मिश्रण या आत्म चरण मो तरह तरंगदैर्ध्य पारी तकनीक के लिएdulation इस्तेमाल किया जा सकता है. 2,400 बिट के अनुरूप जो tunable देरी के 243 nsec अप करने के लिए रूपांतरण और फैलाव विधि भंडारण समय के साथ, 10 की सूचना मिली. हालांकि, सामान्य रूप में तरंगदैर्ध्य रूपांतरण और फैलाव तरीकों एक बड़ी तरंगदैर्ध्य पारी और / या बड़े GVD उत्पादन के लिए विशेष उपकरणों और setups की जरूरत है. साथ ही, वे सबसे अधिक जटिल और सत्ता की भूख देरी तरीकों 2 शामिल हैं.
अन्य पद्धतियों के एक सामग्री प्रणाली के एक उत्तेजना में ऑप्टिकल संकेत दुकान. एक जांच किरण तो जानकारी बाहर पढ़ने के लिए प्रयोग किया जाता है. वे कम या ultrahigh तापमान 11 आवश्यकता दूरसंचार बैंडविड्थ के साथ काम नहीं करेगा, या नहीं बल्कि जटिल setups और उच्च शक्ति 12-14 की आवश्यकता के बाद से आमतौर पर इन प्रणालियों दूरसंचार के क्षेत्र में प्रयोग नहीं किया जा सकता है.
यहाँ हम संकेतों (समय आवृत्ति जुटना) की एक बुनियादी संपत्ति ऑप्टिकल डाटा पैकेट के भंडारण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि कैसे दिखा. Sincई एक सामग्री प्रणाली की कोई उत्तेजना प्रयोग किया जाता है, हम विधि अर्ध प्रकाश संग्रहण (QLS) 15-17 बुलाया है. QLS मॉडुलन, डेटा स्वरूप और पैकेट का डेटा दर से स्वतंत्र है और कई हजार बिट के लिए ऑप्टिकल पैकेट स्टोर कर सकते हैं 18 लंबाई.
बुनियादी विचार चित्रा 1 में देखा जा सकता है, यहाँ आयताकार आकार दालों दिखाए जाते हैं. हालांकि, विधि हर पल्स आकार के लिए और दालों के पैकेट के लिए काम करता है. केवल प्रतिबंध संकेतों समय सीमित होने की जरूरत है.
एक तीव्रता संग्राहक संकेत 23 के लिए चित्रा 1. समय आवृत्ति जुटना. समय क्षेत्र में एक एकल आयताकार संकेत (एक) आवृत्ति DOMA में एक sinc समारोह का प्रतिनिधित्व करती है(ख). यह ऑप्टिकल उपकरण के साथ खेतों को मापने के लिए संभव नहीं है, क्योंकि यहां सामान्यीकृत तीव्रता, दिखाया गया है. आयताकार संकेतों के एक दृश्य के लिए समय डोमेन प्रतिनिधित्व (ग) में दिखाया गया है. इस क्रम अभी भी एक ही वर्णक्रम आकार की है. लेकिन, यह sinc लिफाफा (डी) के तहत समान दूरी एकल आवृत्तियों के होते हैं. समय अक्ष क्रमश: पहला शून्य क्रॉसिंग के लिए आधे से एक ही संकेत की अवधि और आवृत्ति धुरी को सामान्यीकृत कर रहे हैं. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
समय डोमेन (चित्रा 1 ए) में एक आयताकार पल्स लिफाफा के तहत सभी आवृत्तियों मौजूद हैं जहां एक "साइनस cardinalis" या sinc समारोह पाप (px) / px आकार स्पेक्ट्रम (चित्रा 1 बी), है. समय डोमेन (चित्रा -1 सी) में आयताकार दालों की एक ट्रेन अभी भी एक सी हैनेकां समारोह बैंडविड्थ Δ एफ के साथ स्पेक्ट्रम (चित्रा -1) आकार का है. लेकिन कारण दौरा करने के लिए, सभी आवृत्तियों अब और उपस्थित नहीं हैं. बजाय, स्पेक्ट्रम समान दूरी पर है आवृत्तियों के होते हैं और आवृत्ति अंतर रखने का उलटा दालों Δ टी = 1 / Δ वी के बीच समय जुदाई परिभाषित करता है.
QLS के मूल विचार बस इनपुट पैकेट के स्पेक्ट्रम के बाहर समदूरस्थ आवृत्तियों को निकालने के लिए अब है. नियत समय आवृत्ति जुटना करने के लिए इस समय क्षेत्र में पैकेट की नकल में यह परिणाम है. वांछित देरी से नकल एक बार डोमेन स्विच से निकाला जा सकता है.
हमारे प्रयोग के सिद्धांत चित्रा 2 में दिखाया गया है. एक समय सीमित इनपुट संकेत आवृत्ति डोमेन में एक आवृत्ति कंघी के साथ बढ़ रहा है. गुणा के लिए प्रेरित Brillouin बिखरने (एसबीएस) के nonlinear प्रभाव प्रयोग किया जाता है. परिणाम वीं में इनपुट संकेत के समान दूरी प्रतियां हैंई समय डोमेन. संकेतों में से एक एक आयताकार समारोह द्वारा संचालित एक स्विच के साथ निकाला जाता है. इस प्रकार, सिद्धांत में स्मृति के उत्पादन में इनपुट नाड़ी की विकृति से मुक्त प्रतिलिपि उम्मीद की जा सकती.
चित्रा 2. अर्ध प्रकाश संग्रहण 15 के मूल विचार. एक समय सीमित इनपुट संकेत (एक) एक एक्स के साथ चिह्नित है जो आवृत्ति डोमेन में एक आवृत्ति कंघी (ख), के साथ बढ़ रहा है इस के विभिन्न प्रतियों की ओर जाता है इस समय क्षेत्र में संकेत (ग). उत्पन्न पल्स ट्रेन से प्रतियां (घ) में से एक एक आयताकार पढ़ें संकेत (ई) द्वारा एक समय डोमेन स्विच के साथ निकाला जाता है. स्विच एक न्यूनाधिक हो सकता है. परिणाम ऑप्टिकल संकेत की एक भंडारण है. सेंटorage समय कंघी लाइनों और पढ़ें संकेत के बीच आवृत्ति रिक्ति द्वारा परिभाषित किया गया है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
एसबीएस ही कम शक्तियों पर मानक एकल मोड फाइबर (SSMF) में हो सकता है कि एक nonlinear प्रभाव है. इस प्रकार, संकेत एक काउंटर प्रचार पंप लहर से उत्पन्न होता है जो एक ऑप्टिकल घनत्व को बदलने के साथ सूचना का आदान प्रदान. संकेत लहर आवृत्ति में downshifted जाता है, तो एक लाभ क्षेत्र संकेत परिलक्षित होगा जिसमें बनाई है. यह स्थानांतरित कर दिया ऊपर है, तो संकेत इसी नुकसान क्षेत्र में तनु जाएगा. पंप और संकेत के बीच आवृत्ति पारी सामग्री के गुणों पर निर्भर करता है जो ध्वनिक लहर से परिभाषित किया गया है. प्रस्तुत आवेदन के लिए एसबीएस का सबसे बड़ा लाभ हासिल क्षेत्र की संकीर्ण बैंडविड्थ Δ F एसबीएस है. इस प्रकार, व्यावहारिक रूप से एसबीएस एक संकीर्ण linewidth ऑप्टिकल फिल्टर रूपों. टी के संकीर्ण बैंडविड्थवह क्षेत्र फाइबर की प्रभावी लंबाई और क्षेत्र पर के रूप में अच्छी तरह के रूप में इस्तेमाल पंप बिजली 19 पर निर्भर करता है लाभ. एक SSMF में एसबीएस लाभ का आधा अधिकतम (FWHM) बैंडविड्थ पर प्राकृतिक पूर्ण चौड़ाई लगभग 30 मेगाहर्ट्ज है. ऐसे AllWave फाइबर, और उच्च पंप शक्तियों के साथ ही विशेष waveguides, में, बैंडविड्थ 10 मेगाहर्ट्ज 20 के लिए नीचे कम किया जा सकता है. कारण फिल्टर बैंडविड्थ को अलग प्रतियां एक लिफाफे के साथ आते हैं. इसलिए, QLS की अधिकतम भंडारण समय विपरीत रूप एसबीएस बैंडविड्थ पर निर्भर करता है. 10 मेगाहर्टज के एक बैंडविड्थ 100 nsec की अधिकतम भंडारण समय पर नतीजा होगा. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
इस लाभ का एक बहुत प्रदान करता है के बाद से बहुत उच्च बिट दर संचरण के लिए जानकारी, बजाय इसके आयाम की वाहक के चरण में इनकोडिंग हो गया है. इस प्रकार, दालों के विपरीत, इन ऑप्टिकल नेटवर्क में संकेत निरंतर आयाम है. <मजबूत> चित्रा 3 समय (बाएं) और आवृत्ति डोमेन (दाएं) के इस तरह के एक चरण संग्राहक संकेत से पता चलता है. इस स्पेक्ट्रम आयाम संग्राहक संकेत 21 के रूप में एक ही तरह से जांचा जा सकता है. वास्तव में तीव्रता और चरण संग्राहक संकेत के लिए आयताकार समारोह के स्पेक्ट्रम की वजह से स्पेक्ट्रम की सीमा जो संचरण, को फ़िल्टर किया जाता है.
एक चरण मॉडुलन 21 के लिए चित्रा 3. समय आवृत्ति जुटना. एक चरण संग्राहक संकेत में वाहक के चरण प्रसारित किया जा सकता है जो संकेत से बदल रहा है. प्रत्येक प्रतीक 1 बिट के होते हैं, चरण उदाहरण के लिए, 0 और π के बीच परिवर्तित किया जाता है. चित्रा के बाईं ओर बंद इस तरह के एक द्विआधारी चरण में बदलाव के लिए जिसके परिणामस्वरूप समय डोमेन प्रतिनिधित्व दिखाता है(BPSK) संकेत. जिसके परिणामस्वरूप आवृत्ति डोमेन संकेत सही पक्ष पर दिखाया गया है. चित्रा 1 के साथ तुलना करके यह चरण संग्राहक संकेत के स्पेक्ट्रम में गुणात्मक तीव्रता संग्राहक संकेत के रूप में ही है कि देखा जा सकता है. इस प्रकार, QLS उसी तरह से लागू किया जा सकता है.
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Protocol
1. सिस्टम तैयार कर रहा है (चित्रा 4)
- विशिष्ट माउंट में लेजर डायोड LD1 और LD2 डालें और यह वर्तमान (एलडीसी) और तापमान नियंत्रकों (टीईसी) के साथ कनेक्ट. पर उपकरणों मुड़ें और ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम विश्लेषक के साथ लेजर डायोड की कार्यक्षमता की जाँच करें. आमतौर पर, 1550 एनएम चारों ओर एक दूरसंचार तरंगदैर्ध्य प्रयोग किया जाता है.
- चित्रा 4 में सेटअप के अनुसार modulators (आईएम / प्रधानमंत्री और MZM1) के लिए लेजर डायोड से कनेक्ट करें. ऑप्टिकल कनेक्टर्स युग्मन के लिए स्वच्छ सतह सुनिश्चित करने के लिए, उपयोग करने से पहले साफ करने की जरूरत है. न्यूनाधिक करने के लिए एक अतिरिक्त बिजली एम्पलीफायर के साथ तरंग जनरेटर (AWG) से बिजली की आपूर्ति () नहीं दिखाया और संकेत कनेक्ट. न्यूनाधिक में अधिकतम ऑप्टिकल और बिजली के इनपुट शक्ति अधिक नहीं है कि यह सुनिश्चित करें. हर न्यूनाधिक एक ध्रुवीकरण नियंत्रक के साथ सुसज्जित है.
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चित्रा 4. तीव्रता और चरण संग्राहक संकेतों का भंडारण संभव है जिससे QLS की प्रायोगिक स्थापना. नीले लेबल अनुभाग चरण संग्राहक संकेतों का पता लगाने के लिए ही आवश्यक है. QLS प्रक्रिया ऑप्टिकल फाइबर में जगह लेता है. पीला लेबल अनुभाग आवृत्ति कंघी का heterodyne का पता लगाने को परिभाषित करता है. टीईसी: तापमान नियंत्रक, एलडीसी: लेजर डायोड वर्तमान स्रोत, एलडी: लेजर डायोड, आईएम: तीव्रता न्यूनाधिक, PM: चरण न्यूनाधिक, पीसी: ध्रुवीकरण नियंत्रक, AWG: मनमाना तरंग जनरेटर, MZM: मच-Zehnder न्यूनाधिक, EDFA: erbium doped फाइबर एम्पलीफायर, सी: फैलानेवाला, लो: स्थानीय थरथरानवाला, osci: आस्टसीलस्कप, ओएसए: ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम विश्लेषक, पीडी: photodiode, ईएसए: बिजली स्पेक्ट्रम विश्लेषक. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
- तरंग जनरेटर (AWG) में डेटा संकेत के लिए उत्पादन चालू करें. बिजली की आपूर्ति में न्यूनाधिक (आईएम / प्रधानमंत्री) के लिए पूर्वाग्रह को बदलें और आस्टसीलस्कप पर संकेत गुणवत्ता नियंत्रण. अच्छी गुणवत्ता समायोजन करने के बाद तरंग जनरेटर बंद के उत्पादन में बदल जाते हैं. modulators रैखिक ऑपरेटिंग बिंदु के आसपास स्थापित किया जाना चाहिए. अनुकरणीय मूल्यों परिणाम अनुभाग में पाया जा सकता है.
- हेट्रसंकरण पता लगाने के साथ आवृत्ति कंघी की गुणवत्ता को समायोजित. एक अपेक्षाकृत अच्छी गुणवत्ता आवृत्ति कंघी के लिए एक उदाहरण चित्रा 5 में दिखाया गया है. आवृत्ति कंघी जैसे सभी आवृत्ति घटकों उसी तीव्रता है और समय के साथ स्थिर रहे हैं, साथ ही पूरे स्पेक्ट्रम को कवर करने के लिए पर्याप्त व्यापक, फ्लैट होने की जरूरत है. इसके अतिरिक्त, कंघी के किनारों जैसे पक्षों पर एक कम तीव्रता के साथ कोई स्पष्ट आवृत्ति घटक हैं, खड़ी होना चाहिए.
- Heterodyne कंघी का पता लगाने मैं: एक 50/50 सह के साथ MZM1 के उत्पादन में कनेक्टupler. युग्मक के अन्य बंदरगाह स्थानीय थरथरानवाला के रूप में एक लेजर फाइबर (KOHERAS) के साथ जुड़ा हुआ है.
- Heterodyne कंघी का पता लगाने द्वितीय: नियत फोटो डायोड और बिजली स्पेक्ट्रम विश्लेषक के सीमित बैंडविड्थ के लिए, पहली युग्मक उत्पादन लगभग 8 को स्थानीय थरथरानवाला और संकेत के बीच दूरी तय करने के क्रम में ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम विश्लेषक से जुड़ा हो गया है लेजर का तापमान बदलकर गीगा.
- Heterodyne कंघी का पता लगाने III: समायोजन के बाद ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम विश्लेषक हटाने और 50/50 युग्मक का उत्पादन करने के लिए photodiode और बिजली स्पेक्ट्रम विश्लेषक कनेक्ट. में एक फ्लैट आवृत्ति कंघी प्राप्त करने के लिए कंघी न्यूनाधिक के पूर्वाग्रह वोल्टेज समायोजित. पूरा होने के बाद ऑप्टिकल प्रवर्धक (EDFA) को फिर से न्यूनाधिक के उत्पादन में कनेक्ट.
- निरंतर तरंग संकेतों के साथ Brillouin पारी के बारे में दोनों लेजर डायोड (आईएम / प्रधानमंत्री और MZM1) के बीच की दूरी को समायोजित करें. इस प्रकार, तरंग जनरेटर के उत्पादन में तू है कि सुनिश्चित होबंद rned.
- ऑप्टिकल एम्पलीफायर पर मुड़ें. ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम विश्लेषक पर एक नजर है और उत्तेजित Brillouin बिखरने की सीमा से नीचे एक मूल्य के लिए EDFA की बिजली उत्पादन की स्थापना की.
- अब पंप (MZM1) का लाभ क्षेत्र में डेटा संकेत (आईएम / PM) उत्पन्न करता है जो लेजर डायोड की तरंग दैर्ध्य पाली. तरंगदैर्ध्य सही है, तो संकेत परिलक्षित होगा.
- अनुकूलन के लिए डेटा संकेत के ध्रुवीकरण और अधिकतम करने के लिए इसलिए तीव्रता बदल जाते हैं.
- तरंग जनरेटर के दोनों outputs (डेटा संकेत और कंघी) चालू करें. EDFA की उत्पादन शक्ति बढ़ाएँ. अब आवृत्ति कंघी स्पेक्ट्रम के बाहर समान दूरी घटकों को निकालने जाएगा. आस्टसीलस्कप QLS द्वारा उत्पन्न अलग प्रतियां दिखाना चाहिए. विरूपण कमी के लिए थोड़ा डेटा संकेत के तरंगदैर्ध्य पारी और ध्रुवीकरण बदल जाते हैं.
- प्रतियों में से एक को निकालने के लिए तरंग जनरेटर या किसी बाहरी स्रोत के मार्कर संकेतों में से एक का उपयोग करेंकि एक आयताकार पल्स उत्पादन कर सकते हैं. पैकेट की लंबाई के साथ एक आयताकार पल्स सेट करें.
- MZM2 के लिए पूर्वाग्रह चालू करें और निकाले संकेत अधिकतम है और अन्य सभी प्रतियों को दबा रहे हैं, जहां ऑपरेटिंग बात करने के लिए इसे बदल. अब संग्रहीत पैटर्न के वांछित संस्करण के लिए आयताकार पल्स पाली.
- संग्रहीत डेटा पैटर्न आस्टसीलस्कप के साथ बचाया और सॉफ्टवेयर, जैसे मूल के साथ मूल्यांकन किया जा सकता.
- तीव्रता की माप के बीच स्विच और संग्राहक संकेत चरण के लिए आदेश में, डेटा संकेत के लिए न्यूनाधिक चरण संग्राहक संकेत के लिए प्रधानमंत्री को तीव्रता संग्राहक संकेतों के लिए आईएम से बदलने की जरूरत है. इसके अतिरिक्त, चरण संग्राहक संकेत के लिए एक संदर्भ स्रोत के रूप में एक स्थानीय थरथरानवाला 4 चित्र के अनुसार स्थापना के लिए जोड़ा जाना चाहिए.
चित्रा 5. 13 शाखाओं के साथ आवृत्ति कंघी लगभग फ्लैट. कंघी heterodyne का पता लगाने के माध्यम से पता चला था. पता लगाने के लिए एक स्थानीय थरथरानवाला ऑप्टिकल संकेत के साथ एक 3 DB युग्मक के माध्यम से जोड़ दिया गया था और एक photodiode के साथ पकड़ा. आवृत्ति कंघी एक बिजली स्पेक्ट्रम विश्लेषक के साथ मापा और दर्ज की गई थी. स्थानीय थरथरानवाला की बिजली उत्पादन 6 dBm और कंघी 8 dBm की ऑप्टिकल शक्ति थी. स्थानीय थरथरानवाला और ऑप्टिकल कंघी के बीच की दूरी 9.8 गीगा था. एक बेहतर अवलोकन के लिए आवृत्ति धुरी के चारों ओर 193.5 THz (1,550 एनएम) था जो कंघी का केंद्र आवृत्ति सामान्यीकृत है. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
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Representative Results
माप के लिए 1 जीबीपीएस की एक डाटा दर के साथ एक 10,110,101 तीव्रता संग्राहक डेटा पैटर्न इस्तेमाल किया गया था. चित्रा 6 में काला लाइन मूल संकेत का प्रतिनिधित्व करता है और रंगीन लाइनों QLS के साथ हासिल की अलग भंडारण बार प्रतिनिधित्व करते हैं. संदर्भ उत्पादन में QLS और निष्क्रिय स्विच बिना मापा जाता है. आदर्श स्थिति भंडारण टाइम्स के तहत 100 nsec प्राप्त कर रहे हैं. फिर से 1 जीबीपीएस की एक डाटा दर के साथ एक चरण संग्राहक संकेत की संग्रहीत 11,001,101 डेटा पैटर्न, के लिए परिणाम बाईं ओर (काला) पर संदर्भ के संकेत के साथ, 7 चित्र में देखा जा सकता है और एसबीएस के विभिन्न निकाले प्रतियां आधारित QLS . मूल संकेत के जमा संस्करण लगभग विरूपण मुक्त कर रहे हैं. इस पैकेट में बिट्स के आयाम में केवल छोटे परिवर्तन के साथ ही सिर्फ एक मामूली पल्स विस्तार कर रहे हैं कि इसका मतलब है. विकृतियों की माप के द्वारा प्रत्येक पैकेट के लिए गुणात्मक किया जाता हैआस्टसीलस्कप के साथ विशिष्ट मूल्यों को मापने.
प्रतियों की गुणवत्ता और मात्रा को पंप बिजली, कंघी की उदासी और ध्रुवीकरण पर निर्भर करता है. आवृत्ति कंघी पर्याप्त फ्लैट नहीं है, पैटर्न और विभिन्न प्रतियों में विकृति उत्पन्न होती है. पंप शक्ति बहुत कम है कंघी में हर एक लाइन के लिए बिजली की कमी होगी, जब से प्रतियों की एक कम राशि होगी. कम पंप बिजली के मामले में एसबीएस प्राप्त बैंडविड्थ व्यापक हो जाएगा और इसलिए अधिकतम भंडारण समय कम हो जाती है. पंप शक्ति बहुत कम है ही, यदि कोई एसबीएस लाभ और कोई फ़िल्टरिंग नहीं है. देखा जा सकता है, चित्रा 7 में अधिकतम भंडारण समय 60 nsec है. कारण उपकरणों की सीमाओं के कारण, माप दौरान पंप शक्ति भी कम था. इसलिए Brillouin प्राप्त बैंडविड्थ अपने न्यूनतम करने के लिए कम नहीं किया जा सकता है और अधिक से अधिक भंडारण समय 60 nsec तक सीमित है.
चित्रा 7. एक चरण संग्राहक संकेत 21 की अर्ध प्रकाश भंडारण. बाईं ओर काला लाइन मूल 11,001,101 डेटा पैटर्न को दर्शाता है. रंग लाइनों QLS के माध्यम से उत्पन्न कर रहे हैं जो अलग निकाले प्रतियां दिखाते हैं. इस्तेमाल किया आवृत्ति कंघी AWG और एक MZ के बाहर एक sinc समारोह के साथ उत्पन्न किया गया थाएम. MZM 20 dBm आरएफ इनपुट शक्ति और डेटा संकेत के रूप में अच्छी तरह से AWG से उत्पन्न होता है 3.76 वी. के एक पूर्वाग्रह वोल्टेज में संचालित है, और 19 dBm के एक आरएफ शक्ति के साथ संचालित एक चरण न्यूनाधिक साथ ऑप्टिकल डोमेन में स्थानांतरित किया गया था. Brillouin माध्यम के रूप में एक 20 किमी AllWave फाइबर का इस्तेमाल किया गया था. कंघी के लिए EDFA की उत्पादन शक्ति 23 dBm था. फाइबर से पहले डेटा संकेत के ऑप्टिकल बिजली 10 dBm था. QLS के माध्यम से उत्पन्न प्रतियां एक MZM और AWG के बाहर एक आयताकार संकेत के साथ निकाले जाते हैं. आरएफ इनपुट शक्ति 4 dBm था और पूर्वाग्रह वोल्टेज प्रक्रिया भाग के रूप में समझाया संकेत, एक संदर्भ के चरण पाने के लिए एक स्थानीय थरथरानवाला के साथ संयुक्त है आस्टसीलस्कप के साथ प्रतियां का पता लगाने के लिए 3.5 वी. था. संकेत मापा और दर्ज आस्टसीलस्कप के साथ और मूल के साथ मूल्यांकन किया गया था. बड़ी छवि को देखने के लिए यहां क्लिक करें.
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Discussion
प्रयोग के दौरान सबसे महत्वपूर्ण कदम आवृत्ति डोमेन में डेटा संकेत के संबंध में बैंडविड्थ, उदासी और स्थिति यानी, आवृत्ति कंघी का समायोजन है. ऑप्टिकल पैकेट की पूरी बैंडविड्थ एक आदर्श फ्लैट कंघी के साथ नमूना है अगर आवृत्ति डोमेन में नमूना प्रमेय के अनुसार, संकेत विकृतियों से बचा रहे हैं. इस प्रकार, ऑप्टिकल पैकेट की बैंडविड्थ आवृत्ति कंघी का न्यूनतम बैंडविड्थ को परिभाषित करता है और यह बैंडविड्थ में कंघी के रूप में संभव के रूप में फ्लैट हो गया है. एक nonideal आवृत्ति कंघी एक असमान नमूना स्पेक्ट्रम इसलिए डेटा स्पेक्ट्रम और साथ एक अनियमित गुणन को बढ़ावा मिलेगा. यह काफी विकृतियों में वृद्धि होगी. लाभ कंघी की स्थिति और डेटा स्पेक्ट्रम सही ढंग से फिट नहीं है जब एक ही प्रभाव होता है. लाभ कंघी का सिर्फ आधा डेटा स्पेक्ट्रम के भीतर है, उदाहरण के लिए, परिणाम एक असमान नमूना स्पेक्ट्रम होगा और विकृतियों वृद्धि होगी.
कुल भंडारण समय सीधे Brillouin प्राप्त बैंडविड्थ पर निर्भर करता है. इसलिए, बैंडविड्थ को कम करने से भंडारण समय काफी बढ़ाया जा सकता है. इस यू के साथ ही दो घाटा 17 के साथ लाभ के superposition के द्वारा किया जा सकता हैएक बहु चरण Brillouin प्रणाली 22 गाते हैं. इन संशोधनों क्रमशः, प्रणाली की जटिलता को लागू लेकिन बढ़ाने के लिए आसान कर रहे हैं. इसके अतिरिक्त, भंडारण समय प्रणाली के चारों ओर एक लूप का उपयोग करके बढ़ाया जा सकता है. इसलिए निकाला पैकेट हर दौर की यात्रा के बाद वापस प्रणाली में खिलाया है.
इस विधि का बकाया लाभ ट्यून करने योग्य, उच्च भंडारण समय के साथ ही मॉडुलन प्रारूप और नहीं बल्कि साधारण सेटअप की स्वतंत्रता हैं. अन्य तुलनीय सभी ऑप्टिकल भंडारण तरीकों धीमी गति प्रकाश दृष्टिकोण 8 की तरह, सिर्फ कुछ टुकड़े का भंडारण बार तक ही सीमित है, या एक पाश मैट्रिक्स में एक निश्चित भंडारण समय, जैसे हैं.
QLS के लिए आवश्यक घटकों व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं और आसानी से एकीकृत किया जा सकता है. धीमी रोशनी माध्यम के रूप में संचरण फाइबर में ही इस्तेमाल किया जा सकता है. इसलिए नेटवर्क नोड्स आसानी QLS तकनीक से लैस किया जा सकता है. इसके अलावा में की जरूरत है कि केवल घटकभंडारण बार जो नियंत्रण एक केंद्रीय नियंत्रण तर्क है.
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Disclosures
लेखकों वे कोई प्रतिस्पर्धा वित्तीय हितों की है कि घोषित. लेखक थॉमस Schneider, ड्यूश टेलीकॉम एजी के एक कर्मचारी है. लेखक, स्टीफन Preußler, ड्यूश टेलीकॉम अभिनव प्रयोगशालाओं द्वारा प्रदान किया गया है कि धन प्राप्त किया.
Acknowledgments
हम कृतज्ञता ड्यूश टेलीकॉम अभिनव प्रयोगशालाओं की वित्तीय सहायता को स्वीकार करते हैं.
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
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