Armazenamento Quasi-luz para os pacotes de dados ópticos

O artigo descreve um procedimento para armazenar os pacotes de dados ópticos com uma modulação arbitrário, comprimento de onda, e taxa de dados. Estes pacotes são a base de telecomunicações moderno.

O objetivo geral deste procedimento é armazenar e atrasar informações codificadas em pacotes de dados ópticos, explorando a coerência de frequência de tempo. Isso é feito injetando primeiro um pacote de dados ópticos no sistema QLS de armazenamento de luz quântica para um único pacote. A representação espectral é contínua, o que significa que a diferença entre duas frequências adjacentes do espectro é zero.

O segundo passo é multiplicar o espectro com um pente de frequência dentro do sistema QLS por espalhamento de parede Bria estimulado. Essa multiplicação no domínio da frequência corresponde a uma extração de frequências distantes EQU únicas do espectro de pacotes. A multiplicação no domínio da frequência é igual a uma convolução com o pulso no domínio do tempo.

Isso resulta em um trem de cópias do sinal original. A etapa final é extrair uma dessas cópias por um sinal de leitura retangular. O sinal de dados atrasados aparece na saída do sistema QLS.

Em última análise, um osciloscópio é usado para mostrar e medir o atraso dos sinais de dados ópticos. A principal vantagem desse método em comparação com outras técnicas, como luz lenta, onde apenas um bit pode ser armazenado, é que, com armazenamento quase leve, vários milhares de bits podem ser atrasados e armazenados. Geralmente, os indivíduos que são novos neste método terão dificuldades porque a coerência da frequência do tempo é usada, o que não é de conhecimento comum a todos.

O método VDIs pode fornecer uma visão sobre o armazenamento de sinais modulados em amplitude. Também pode ser aplicado ao armazenamento de formatos de modulação de ordem superior, que usam uma combinação de modulação de fase e amplitude. O experimento ocorre em uma bancada óptica com equipamentos auxiliares montados em racks.

A configuração da bancada é mostrada neste diagrama. A luz no experimento segue dois caminhos principais. Conecte o modulador com a fibra e a outra extremidade da fibra com a porta dois do circulador, conecte o modulador à porta dois do circulador.

O segundo caminho é para a geração de pentes de frequência. Novamente, monte um diodo laser, conecte-o a um modulador de fase com um controlador de polarização. A partir daí, tenha uma fibra.

Vá para um amplificador óptico, leve sua saída para a porta um dos circuladores, conecte cada um dos diodos laser aos controladores de temperatura e corrente. Insira também o sinal de um gerador de forma de onda que é passado por um amplificador elétrico em cada modulador. Para detectar sinais modulados por fase, adicione componentes adicionais além do circulador.

Conecte a saída do circulador a um acoplador 50 50. Em seguida, conecte um oscilador local ao acoplador. Depois disso, conecte um terceiro modulador para extrair cópias atrasadas à saída do acoplador 50 50.

Em seguida, conecte um acoplador 90 10 à saída do modulador. Para completar a configuração, aplique uma tensão de polarização ao modulador e sincronize-a com um sinal retangular. A partir da porta de saída do gerador de forma de onda, conecte um osciloscópio à porta de 90% do acoplador e um analisador de espectro óptico ao programa de porta de 10%.

O gerador de forma de onda para o pacote de dados, o pente de frequência e o sinal de recuperação. Com o sistema preparado e os lasers de diodo operando. Comece as medições ligando a saída do sinal de dados.

No gerador de forma de onda, ajuste a polarização no modulador na fonte de alimentação para obter um sinal de boa qualidade no osciloscópio. Desligue o gerador de forma de onda. Em seguida, empregue a detecção heteródina para ajustar a qualidade do pente de frequência, desconecte a saída do modulador de pente do amplificador óptico e insira-o em um acoplador 50 50.

Conecte um laser de fibra como um oscilador local à outra entrada e defina a diferença entre o sinal e o oscilador para cerca de oito gigahertz. Feito isso, conecte a saída do acoplador a um fotodiodo e a um analisador de espectro elétrico. Retorne ao modulador de pente para ajustar a polarização aplicada.

Altere a polarização até obter um pente de frequência plana. Quando houver um pente de boa qualidade, reconecte a saída do modulador de pente ao fogo do amplificador óptico. Certifique-se de que o gerador de forma de onda esteja desligado e ajuste a diferença de frequência entre os dois diodos laser para o deslocamento da parede Bria.

Ligue o amplificador óptico e use o analisador de espectro óptico para definir sua potência para um valor abaixo do limite de dispersão de parede bria estimulada. Agora mude o comprimento de onda do DDE do laser de dados para a região de ganho do comodulador. Verifique se o sinal está amplificado.

Ajuste a polarização no modulador de dados para maximizar a intensidade do sinal de dados. Ligue as saídas de dados e pente do gerador de forma de onda e aumente a potência de saída do amplificador óptico. O osciloscópio deve as diferentes cópias geradas pelo sistema de armazenamento quase leve.

Extraia uma cópia usando um dos sinais de marcador do gerador de forma de onda para configurar um pulso retangular com o comprimento do pacote. Ligue a polarização do modulador de extração e altere-a até que o sinal extraído seja maximizado e todas as outras cópias sejam suprimidas. Desloque o pulso retangular para a versão desejada do padrão armazenado.

O padrão armazenado pode ser salvo com o osciloscópio. Aqui em preto é mostrado o sinal modulado de fase original com uma taxa de dados de um gigabit por segundo. As linhas coloridas representam as cópias extraídas em diferentes tempos de armazenamento usando os brios estimulados, espalhando quase armazenamento de luz.

As versões de armazenamento do sinal são quase livres de distorção. A qualidade e o número de cópias dependem da potência da bomba, do nivelamento do pente e da polarização, neste caso devido a limitações do equipamento, o tempo máximo de armazenamento foi de 60 nanossegundos Após este procedimento. Outros formatos de modulação, como modulação de amplitude de tura ou deslocamento de face, também podem ser armazenados e atrasados.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como funciona o método Quai Light Storage e como isso também pode ser feito em seu laboratório.