Summary
Der Artikel beschreibt ein Verfahren zur optischen Datenpakete mit beliebiger Modulations, Wellenlänge und Datenrate zu speichern. Diese Pakete sind die Grundlage der modernen Telekommunikation.
Abstract
Heutige Telekommunikations auf optischen Paketen, die in optischen Fasernetzwerken auf der ganzen Welt die Information übertragen basiert. Derzeit ist die Verarbeitung der Signale im elektrischen Bereich vorgenommen. Direktspeicher im optischen Bereich würde die Übertragung der Pakete an den elektrischen und zurück zu dem optischen Bereich in jedem Netzwerkknoten zu vermeiden und damit die Geschwindigkeit zu erhöhen und gegebenenfalls den Energieverbrauch des Telekommunikations reduzieren. Allerdings Licht besteht aus Photonen, die mit der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ausbreiten. So ist die Speicherung von Licht eine große Herausforderung. Es gibt einige Verfahren, um die Geschwindigkeit des Lichts zu verlangsamen, oder um es in Erregungen eines Mediums speichern. Allerdings können diese Verfahren nicht für die Speicherung von optischen Datenpaketen in Telekommunikationsnetzen verwendet werden. Hier zeigen wir, wie die Zeit-Frequenz-Kohärenz, die für jedes Signal und hält und somit für optische Pakete, ausgenutzt, um einen optischen Speicher zu bauen. Wir will Überprüfung der Hintergrund und zeigen im Detail und anhand von Beispielen, wie kann ein Frequenzkamm für das Kopieren eines optischen Paket, das den Speicher gelangt verwendet werden. Eine dieser Zeitbereich kopiert wird dann aus dem Speicher durch einen Zeitdomänen-Schalter extrahiert. Wir werden diese Methode für die Intensität als auch für phasenmodulierte Signale zeigen.
Introduction
Der Datenverkehr in den Telekommunikationsnetzen optisch, da nur optische Fasern bieten die für die heutigen Datenverkehr auf der ganzen Welt übertragen erforderliche Kapazität. In jedem Knoten des Netzes das optische Signal jedoch in der elektrischen Domäne, um sie verarbeiten zu übertragen. Nach der Verarbeitung wird das Signal zurück in den optischen Bereich für eine weitere Übertragung umgewandelt. Diese Doppelübertragung zwischen den Domänen Zeit und Strom. Um eine vollständig optische Verarbeitung der Daten zu verwenden, ist das Problem der Zwischenspeicher gelöst werden. So viele Methoden für die Speicherung oder Pufferung der optischen Signale vorgeschlagen worden. Der einfachste Weg ist, um die Signale in eine Matrix von Wellenleitern mit unterschiedlichen Längen 2 senden. Jedoch sind diese Matrizen sperrig und die Speicherzeit nicht eingestellt, da es von der Wellenleiterlänge vorgegeben werden.
Die "Slow-Light"-Methode beruht auf einer tunable Änderung der Gruppenbrechungsindex eines Mediums, die Ausbreitungsgeschwindigkeit der optischen Signalimpulse 2 verlangsamen. Mehrere physikalische Effekte und Materialsysteme können für diesen Zweck verwendet werden 3-6. Doch mit diesen Methoden kann das Signal von unten nur ein paar Bit-Längen, die bei weitem nicht ausreicht, für optische Netzwerkknoten 7,8 verlangsamt werden.
Ein anderer Ansatz verwendet Wellenlängenumwandlung und Dispersion für die Erzeugung der abstimmbaren Verzögerungen. Dadurch wird die Mittenwellenlänge des Eingangssignals über nichtlineare optische Umwandlungs verschoben. Danach wird das Signal zu einem hoch dispersiven Faser eingespeist. Der Unterschied in der Gruppengeschwindigkeit in der dispersiven Faser führt zu einer Verzögerung, die proportional zu dem Produkt der Wellenlängenverschiebung und der Gruppengeschwindigkeitsdispersion (GVD) in der Faser ist. Mit einem zweiten Umwandlungs die Wellenlänge zurück zu dem ursprünglichen Wert verschoben. Für die Wellenlängenverschiebung Techniken wie Vierwellenmischung oder Selbst Phase modulation verwendet werden. Mit der Umwandlung und Dispersionsverfahren Lagerzeiten bis zu 243 nsec von abstimmbaren Verzögerung, die 2.400 Bit entsprechen, wurden 10 gemeldet. Jedoch Wellenlängenumwandlungs und Dispersionsverfahren im Allgemeinen benötigen spezielle Komponenten und Konfigurationen für die Herstellung einer großen Wellenlängenverschiebung und / oder große GVD. Außerdem gehören sie zu den komplexen und leistungshungrige meisten Verzögerung Methoden 2.
Andere Verfahren zu speichern, das optische Signal in einen Anregungs eines Materialsystems. Ein Sondenstrahl wird dann zum Auslesen der Information. Normalerweise werden diese Systeme nicht in den Bereich der Telekommunikation verwendet werden, da sie erfordern oder ultratiefen Temperaturen 11, wird nicht mit Telekommunikationsbandbreiten arbeiten, oder verlangen, ziemlich komplizierte Setups und hohe Leistungs 12-14.
Hier zeigen wir, wie eine grundlegende Eigenschaft der Signale (das Zeit-Frequenz-Kohärenz) kann für die Speicherung von optischen Datenpaketen genutzt werden. Since keine Anregung einer Materialsystem verwendet wird, haben wir die Methode Quasi-Lichtspeicherung (QLS) 15-17 bezeichnet. Die QLS ist unabhängig von der Modulation, Datenformat und Datenrate der Pakete und optische Pakete für mehrere tausend Bit speichern Längen 18.
Die Grundidee kann in 1 gesehen werden kann, sind hier rechteckig geformter Pulse dargestellt. Allerdings funktioniert das Verfahren für jede Pulsform und für Pakete von Impulsen. Die einzige Einschränkung ist, daß die Signale müssen befristet sein.
Figur 1. Zeitfrequenzkohärenz eines intensitätsmodulierten Signals 23. Ein einzelner Rechtecksignal im Zeitbereich (a) durch eine sinc-Funktion in der Frequenz doma vertretenin (b). Hier ist die normierte Intensität angezeigt wird, da es nicht möglich ist, die Felder mit optischen Geräten zu messen. Die Zeitbereichsdarstellung für eine Folge von Rechtecksignalen ist in (c) gezeigt. Diese Sequenz hat immer noch die gleiche spektrale Form. Aber, es besteht aus äquidistanten Einzelfrequenzen unter der si-Umschlag (d). Die Zeitachse auf die Hälfte der Dauer eines einzelnen Signals und der Frequenzachse zu den ersten Nulldurchgänge normiert sind. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.
Ein Rechteckimpuls im Zeitbereich (Abbildung 1a) hat eine "Sinus cardinalis" oder Sinusfunktion sin (px) / px förmige Spektrum (Abbildung 1b), in dem alle Frequenzen unter der Hülle vorhanden sind. Ein Zug von Rechteckimpulsen im Zeitbereich (1c) noch eine sinc Funktion förmige Spektrum (Abbildung 1d) mit der Bandbreite Δ f. Aber aufgrund der Periodizität, die nicht alle Frequenzen vorhanden sind, nicht mehr. Stattdessen besteht das Spektrum aus äquidistanten Frequenzen und die Umkehrung der Frequenzabstand bestimmt den Zeitabstand zwischen den Impulsen Δ T = 1 / Δ v.
Die Grundidee der QLS ist jetzt einfach äquidistanten Frequenzen aus dem Spektrum des Eingangspakets zu extrahieren. Wegen Zeit-Frequenz-Kohärenz ergibt sich ein Kopieren des Pakets in dem Zeitbereich. Die Kopie mit der gewünschten Verzögerung kann durch einen Zeitschalter Domain extrahiert werden.
Das Prinzip unseres Experiments ist in Abbildung 2 dargestellt. Eine zeitlich begrenzte Eingangssignal mit einem Frequenzkamm in der Frequenzdomäne multipliziert. Zur Multiplikation der nichtlineare Effekt der stimulierten Brillouin-Streuung (SBS) verwendet. Die Ergebnisse sind in gleichem Abstand Kopien des Eingangssignals in the Zeit-Domäne. Eines der Signale wird mit einem Schalter mit einer Rechteckfunktion angetrieben extrahiert. Somit wird am Ausgang des Speichers im Prinzip eine verzerrungsfreie Kopie des Eingangsimpulses zu erwarten.
2. Grundidee der Quasi-Lichtraum 15. Einen begrenzten Eingangssignals (a) mit einem Frequenzkamm (b) in der Frequenzdomäne, die mit einem X bezeichnet ist, multipliziert Dies führt zu verschiedenen Kopien des Signal im Zeitbereich (c). Aus dem erzeugten Impulsfolge eine der Kopien (d) mit einem Zeitbereich-Schalter durch einen rechteckigen Lesesignal (e) extrahiert. Der Schalter kann ein Modulator sein. Das Ergebnis ist eine Lagerung des optischen Signals. Die storage Zeit wird durch den Frequenzabstand zwischen den Kammlinien und das Lesesignal definiert. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.
SBS selbst ist ein nichtlinearer Effekt, die in Standard-Singlemode-Fasern (SSMF) bei niedrigen Kräfte auftreten können. Wodurch das Signal interagiert mit einer optischen Dichteänderung, die durch eine Gegenausbreitungspumpwelle erzeugt wird. Wenn die Signalwelle in der Frequenz nach unten verschoben, wird ein Verstärkungsbereich ausgebildet ist, in dem das Signal verstärkt werden. Wenn es bis verschoben wird das Signal in der entsprechenden Verlustbereich gedämpft werden. Die Frequenzverschiebung zwischen Pumpe und Signal von der akustischen Welle, die von den Materialeigenschaften abhängig definiert. Der größte Vorteil von SBS für das vorgestellte Anwendung ist die geringe Bandbreite Δ f SBS der Verstärkungsbereich. Somit bildet praktisch SBS eine schmale Linienbreite optischer Filter. Die schmale Bandbreite von ter Verstärkungsbereich hängt von der effektiven Länge und Fläche der Faser als auch von der verwendeten Pumpleistung 19. Die natürliche volle Breite bei halbem Maximum (Halbwertsbreite) Bandbreite des SBS Verstärkung in einem SSMF ist etwa 30 MHz. In besonderen Wellenleiter, wie AllWave Fasern und mit hohen Pumpleistungen, kann die Bandbreite bis zu 10 MHz 20 reduziert werden. Aufgrund der Filterbandbreite der verschiedenen Kopien mit einer Hülle überzogen. Daher ist die maximale Speicherzeit der QLS hängt umgekehrt auf dem SBS-Bandbreite. Eine Bandbreite von 10 MHz würde in einer maximalen Lagerzeit von 100 ns führen. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.
Bei sehr hohen Bit-Übertragungsrate der Informationen hat, um in der Phase des Trägers statt dessen Amplitude codiert werden, da dies bietet viele Vorteile. So, im Gegensatz zu Impulsen, die Signale in diesen optischen Netzen haben konstante Amplitude. <strong> Fig. 3 zeigt ein solches phasenmoduliertes Signal in der Zeit (links) und Frequenzbereich (rechts). Dieses Spektrum kann in der gleichen Weise wie die des amplitudenmodulierten Signals 21 abgetastet werden. In der Tat wird das Spektrum der Rechteckfunktion zur Intensität und Phase modulierten Signale wird durch die Übertragung, die das Spektrum begrenzt filtriert.
3. Zeit-Frequenz für einen Kohärenzphasenmodulation 21. In einem phasenmodulierten Signal die Phase des Trägers von dem Signal, das zu übertragen ist geändert. Wenn jedes Symbol besteht aus 1 Bit, wird die Phase zwischen 0 und π geändert wird, zum Beispiel. Die linke Seite der Figur zeigt das resultierende Zeitbereichsdarstellung für eine derartige binäre Phasenumtastung(BPSK)-Signal. Die resultierenden Frequenzdomänensignal ist auf der rechten Seite gezeigt. Im Vergleich mit Fig. 1 ist ersichtlich, dass das Spektrum des phasenmodulierten Signals ist qualitativ der gleiche wie der des intensitätsmodulierten Signals. Somit kann der QLS in gleicher Weise angewendet werden.
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Protocol
1. Vorbereiten des Systems (Abbildung 4)
- Legen Sie die Laserdioden LD1 und LD2 in der speziellen Halterung und verbinden Sie es mit dem aktuellen (LDC) und Temperaturregler (TEC). Drehen Sie die Geräte ein und überprüfen Sie die Funktionalität der Laserdioden mit dem optischen Spektrum-Analysator. Üblicherweise wird ein Telekom-Wellenlänge um 1550 nm verwendet.
- Verbinden der Laserdiode an die Modulatoren (IM / PM und MZM1) gemäß dem Aufbau in 4. Die optischen Anschlüsse müssen vor Gebrauch gereinigt werden, um die saubere Oberfläche für die Kopplung zu gewährleisten. Die Stromversorgung (nicht gezeigt) und des Signals von dem Wellenformgenerator (AWG) mit einer weiteren elektrischen Verstärker an den Modulator. Sicherzustellen, dass die maximale optische und elektrische Eingangsleistung an dem Modulator nicht überschritten wird. Jeder Modulator ist mit einer Polarisationssteuerung ausgestattet.
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Abbildung 4. Versuchsaufbau der QLS wodurch die Speicherung von Intensität und Phase modulierte Signale ist möglich. Die blau markierten Bereich ist nur für die Erkennung von phasenmodulierten Signale erforderlich. Die QLS Prozess findet in der optischen Faser. Die gelb markierte Abschnitt definiert die Lagerungserfassung des Frequenzkamms. TEC: Temperaturregler, LDC: Laserdiode Stromquelle, LD: Laserdiode, IM: Intensitätsmodulator PM: Phasenmodulator, PC: Polarisationsregler, AWG: Arbitrary Waveform Generator, MZM: Mach-Zehnder-Modulator, EDFA: Erbium-dotierte Faser Verstärker, C: Zirkulator Min: Lokaloszillator, Osci: Oszilloskop, OSA: optischen Spektrumanalysator, PD: Photodiode, ESA: elektrische Spektrum-Analysator. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.
- Schalten Sie den Ausgang für das Datensignal an den Wellenformgenerator (AWG). Ändern Sie den Bias für den Modulator (IM / PM) an der Stromversorgung und die Signalqualität zu steuern, mit dem Oszilloskop. Nach dem Einstellen der besten Qualität drehen Sie den Ausgang des Waveform-Generator aus. Die Modulatoren sollte um den linearen Betriebspunkt eingestellt werden. Beispielhafte Werte können im Ergebnisteil gefunden werden.
- Passen Sie die Qualität des Frequenzkamms mit Heterodyndetektion. Ein Beispiel für eine relativ gute Qualität Frequenzkamm ist in Fig. 5 gezeigt. Der Frequenzkamm muss flach sein, z. B. alle Frequenzkomponenten haben die gleiche Intensität und sind über die Zeit stabil, wie auch breit genug, um das gesamte Spektrum abdecken. Zusätzlich sollten die Kanten der Kamm steil sein, z. B. gibt es keine ersichtlichen Frequenzkomponenten mit einer geringen Intensität auf den Seiten.
- Heterodyn Kamm Erkennung I: Verbinden Sie den Ausgang MZM1 mit einem 50/50 Coupler. Der andere Anschluß des Kopplers ist mit einem Faserlaser (Koheras) als Lokaloszillator angeschlossen ist.
- Heterodyn-Detektionskamm II: Aufgrund der begrenzten Bandbreite der Photodiode und dem elektrischen Spektrumanalysator, einen ersten Ausgang, der Koppler mit dem optischen Spektrum-Analysator, um den Abstand zwischen dem lokalen Oszillator und dem Signal um 8 verbunden werden GHz durch Ändern der Temperatur des Lasers.
- Heterodyn Kamm Erkennung III: Nach der Einstellung ziehen Sie den optischen Spektrumanalysator und verbinden Sie die Fotodiode und die elektrische Spektrum-Analysator mit dem Ausgang des 50/50 Koppler. Stellen Sie die Vorspannung der Kamm-Modulator, einen flachen Frequenzkamm zu erreichen. Nach Beendigung den Ausgang des Modulators wieder zu dem optischen Verstärker (EDFA).
- Stellen Sie den Abstand zwischen den beiden Laserdioden (IM / PM und MZM1) über die Brillouin-Verschiebung mit CW-Signale. Somit sicher, dass der Ausgang des Wellenformgenerators turned aus.
- Einschalten des optischen Verstärkers. Werfen Sie einen Blick auf die optischen Spektrumanalysator und stellen Sie die Ausgangsleistung des EDFA auf einen Wert unterhalb der Schwelle der stimulierten Brillouin-Streuung.
- Jetzt verschiebt die Wellenlänge der Laserdiode, die das Datensignal (IM / PM) in dem Verstärkungsbereich der Pumpe (MZM1) erzeugt. Das Signal wird verstärkt, wenn die Wellenlänge korrekt ist.
- Optimierungs Ändern der Polarisation des Datensignals und daher die Intensität der maximalen.
- Schalten beide Ausgänge (Datensignal und Kamm) der Wellenformgenerator. Erhöhung der Ausgangsleistung des EDFA. Jetzt ist der Frequenzkamm wird im gleichen Abstand Komponenten aus dem Spektrum zu extrahieren. Das Oszilloskop sollte die verschiedenen Kopien von den QLS erzeugt zu zeigen. Für Störungsreduktion leicht verschieben die Wellenlänge des Datensignals und ändern Sie die Polarisation.
- Um eine der Kopien zu extrahieren verwenden Sie einen der Markierungssignale des Wave Generators oder einer externen Quelledass eine Rechteckimpuls produzieren kann. Einrichten eines Rechteckimpulses mit der Länge des Pakets.
- Schalten Sie den Bias für MZM2 und ändern Sie es dem Betriebspunkt, wo das extrahierte Signal maximiert und alle anderen Kopien werden unterdrückt. Jetzt verschieben die Rechteckimpuls auf die gewünschte Version der gespeicherten Muster.
- Die gespeicherte Datenmuster kann mit dem Oszilloskop gespeichert und mit Software, z. B. Herkunft ausgewertet werden.
- Um zwischen der Messung der Intensitätsschalter und phasenmodulierte Signale, der Modulator für das Datensignal benötigt, um von IM für intensitätsmodulierte Signale zu PM für phasenmodulierte Signale verändert werden. Zusätzlich für die phasenmodulierten Signale einen lokalen Oszillator als Referenzquelle benötigt, um zu der Einrichtung gemß Fig. 4 hinzugefügt werden.
Abbildung 5. Fast flachen Frequenzkamm mit 13 Filialen. Der Kamm wurde über Heterodyndetektion erkannt. Für die Detektion wurde ein lokaler Oszillator über einen 3 dB-Koppler mit dem optischen Signal kombiniert und mit einer Photodiode detektiert. Der Frequenzkamm wurde gemessen und mit einer elektrischen Spektrumanalysator erfasst. Die Ausgangsleistung des lokalen Oszillators 6 dBm betrug und die optische Leistung des Kamm 8 dBm. Der Abstand zwischen dem lokalen Oszillator und dem optischen Kamm 9,8 GHz. Für eine bessere Übersicht wird die Frequenzachse ist normiert auf die Mittenfrequenz des Kamm die um 193,5 THz (1550 nm). Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.
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Representative Results
Für die Messung wird ein 10110101 intensitätsmodulierten Datenmuster mit einer Datenrate von 1 Gbps verwendet. Die schwarze Linie in Abbildung 6 stellt das Originalsignal und die farbigen Linien stellen die verschiedenen Speicherzeiten mit den QLS erreicht. Die Referenz wird ohne die QLS und der Schalter deaktiviert am Ausgang gemessen. Unter idealen Bedingungen Lagerzeiten bis zu 100 ns erreichbar. Die Ergebnisse für die gespeicherte Datenmuster 11001101 eines phasenmodulierten Signals, wiederum mit einer Datenrate von 1 Gbps in 7 zu sehen ist, mit dem Referenzsignal auf der linken Seite (schwarz) und die verschiedenen extrahierten Kopien des SBS-basierten QLS . Die gespeicherten Versionen des ursprünglichen Signals sind nahezu verzerrungsfrei. Dies bedeutet, dass es nur kleine Änderungen in der Amplitude der Bits in dem Paket, als auch nur eine geringe Impulsverbreiterung. Die Messung der Verzerrungen aus qualitativen für jedes Paket von geführtMessung der spezifischen Werte mit dem Oszilloskop.
Die Qualität und die Menge der Kopien, hängt von der Pumpleistung, die Ebenheit des Kamms und der Polarisation. Wenn der Frequenzkamm ist nicht flach genug, treten Verzerrungen in dem Muster und den verschiedenen Exemplaren. Wenn die Pumpleistung zu niedrig ist, wird es eine geringere Menge von Kopien, da der Strom für jede einzelne Zeile in dem Kamm abnimmt. Im Falle der niedrigen Pumpleistung der SBS-Verstärkungsbandbreite wird breiter sein und deshalb sinkt die maximale Lagerzeit. Außerdem, wenn die Pumpleistung zu niedrig ist, gibt es keine SBS-Verstärkungs und keine Filterung. Wie gesehen werden kann, die maximale Speicherzeit in Fig. 7 ist 60 nsec. Aufgrund der Einschränkungen der Ausrüstung, die Pumpleistung bei der Messung zu niedrig war. Deshalb ist die Brillouin-Verstärkungsbandbreite konnte nicht an seine Minimum reduziert werden und die maximale Lagerzeit ist auf 60 ns.
6. Quasi Licht Speicherung eines intensitätsmodulierten Signals 17. In der Figur sind die Messergebnisse für ein intensitätsmoduliertes Signal mit der Bitfolge 10110101 erkennen. Die von den QLS erzeugten Kopien werden zusätzlich zu dem Referenzsignal auf der linken Seite (schwarz) gezeigt. Der verwendete Frequenzkamm wurde mit dem AWG und MZM erzeugt. Die RF-Eingangsleistung des MZM betrug 20 dBm und der Bias-Spannung 3,76 V. Im Versuch wurde die Ausgangsleistung des EDFA für den Kamm betrug 26 dBm. Das Datensignal wurde von der AWG und einem anderen Modulator erzeugt, wie gut. Die Daten RF-Eingangsleistung zu dem Modulator betrug 24 dBm und der Bias-Spannung 1,54 V. Die optische Leistung des Datensignals um 6 dBm. Wie Brillouin-Medium eine 20 km AllWave Faser verwendet wurde. Die QLS erzeugen verschiedene Kopien des Originalsignals. Every Kopie wurde separat mit einem MZM durch ein Rechtecksignal angetrieben extrahiert. Die RF-Eingangsleistung betrug 4 dBm und die Vorspannung betrug 2,57 V. Die Messung des Datensignals als auch die Kopien wurde mit einem Oszilloskop mit einem optischen Eingang. Die xy-Daten der extrahierten Kopien wurde gespeichert und analysiert. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.
Abbildung 7. Quasi Lichtspeicher eines phasenmodulierten Signals 21. Die schwarze Linie auf der linken Seite zeigt die ursprüngliche Datenmuster 11001101. Die farbigen Linien zeigen die verschiedenen extrahierten Kopien, die über QLS erzeugt werden. Der verwendete Frequenzkamm wurde mit einer si-Funktion aus dem AWG und MZ erzeugtM. Der MZM bei 20 dBm RF-Eingangsleistung und einer Bias-Spannung von 3,76 V. Das Datensignal wird von dem AWG erzeugt und angesteuert, und in den optischen Bereich mit einem Phasenmodulator mit einer HF-Leistung von 19 dBm angetrieben übertragen. Wie Brillouin-Medium eine 20 km AllWave Faser verwendet wurde. Die Ausgangsleistung des EDFA für den Kamm betrug 23 dBm. Die optische Leistung des Datensignals vor der Faser betrug 10 dBm. Die über QLS erstellten Kopien werden mit einem MZM und ein Rechtecksignal aus dem AWG extrahiert. Der HF-Eingangsleistung betrug 4 dBm und die Bias-Spannung von 3,5 V. Um die Kopien mit dem Oszilloskop das Signal mit einem lokalen Oszillator kombiniert, um eine Referenzphase zu bekommen, wie in dem Verfahren erklärt Teil zu erkennen. Das Signal wurde gemessen und aufgezeichnet mit dem Oszilloskop und mit Origin ausgewertet. Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.
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Discussion
Der wichtigste Schritt bei dem Versuch ist die Einstellung der Frequenzkamm, dh die Bandbreite, Ebenheit und Position in Bezug auf das Datensignal in der Frequenzdomäne. Gemäß dem Abtasttheorem in der Frequenzdomäne werden Signalverzerrungen vermieden wenn die gesamte Bandbreite des optischen Pakets mit einer ideal ebenen Kamm abgetastet. Somit kann die Bandbreite des optischen Pakets definiert die minimale Bandbreite des Frequenzkamms und in dieser Bandbreite hat der Kamm so flach wie möglich sein. Ein nicht idealen Frequenzkamm wird zu einer unregelmäßigen Multiplikation mit dem Datenspektrum und damit zu einer ungleichmäßigen Spektrum abgetastet führen. Dies würde die Verzerrungen deutlich erhöhen. Der gleiche Effekt tritt auf, wenn die Position der Verstärkungskamm und das Datenspektrum nicht richtig passt. Wenn nur die Hälfte der Verstärkungskamm innerhalb des Datenspektrums, zum Beispiel, wäre das Ergebnis eine ungerade abgetastete Spektrum und die Verzerrungen erhöht würde.
Die Gesamtspeicherzeit hängt direkt von der Brillouin-Verstärkungsbandbreite. Daher kann durch Verringerung der Bandbreite der Lagerzeit deutlich erhöht werden. Dies kann durch die Überlagerung der Verstärkung mit zwei Verluste 17 sowie u durchgeführt werdensingen ein mehrstufiges System Brillouin-22. Diese Modifikationen sind einfach zu implementieren, aber erhöhen die Komplexität des Systems sind. Zusätzlich kann die Speicherzeit durch Verwendung einer Schleife um das System verbessert werden. Daher die extrahierten Paket wird nach jeder Runde Reise zurück in das System eingespeist.
Die herausragenden Vorteile dieser Methode sind die abstimmbare, hohe Lagerzeit sowie die Unabhängigkeit der Modulationsformat und der eher einfachen Setup. Andere vergleichbare alle optischen Speicherverfahren sind Lagerzeiten von nur ein paar Bits wie das Licht langsam Ansatz 8 beschränkt, oder haben eine feste Lagerzeit, zB in einer Schleife Matrix.
Die erforderlich für QLS kommerziell Verfügung leicht integrierbar. So langsam Licht Medium die Übertragungsfaser selbst verwendet werden. Daher Netzknoten könnte leicht mit dem QLS-Technik ausgestattet werden. Die einzige Komponente, die zusätzlich benötigt wird,eine zentrale Steuerlogik, die die Lagerzeiten steuert.
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Disclosures
Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen konkurrieren. Der Autor, Thomas Schneider, ist ein Mitarbeiter der Deutschen Telekom AG. Der Autor, Stefan Preußler, erhielt Mittel, die von der Deutsche Telekom Innovation Laboratories wurde.
Acknowledgments
Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung der Deutschen 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
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