Ramanovský vláknový zesilovač s časově multiplexovaným čerpáním

Rok: 2005

Ing. Miroslav Karásek, DrSc.; Ing. Jiří Kaňka, CSc.; Dr. Ing. Pavel Honzátko; Ing. Pavel Peterka, Ph.D.

S rozvojem technologie optických sdělovacích systémů s hustým vlnovým multiplexováním získává na významu využití stimulovaného Ramanova rozptylu pro zesilování signálů. V konvenčních širokopásmových ramanovských vláknových zesilovačích (RFA) využívajících kontinuálního čerpání na několika vlnových délkách dochází v důsledku nelineárních interakcí mezi jednotlivými čerpacími vlnami ke zhoršení poměru optického signálu a šumu (OSNR).

Teoreticky jsme analyzovali a experimentálně ověřili RFA s časově multiplexovaným (TDM) čerpáním, ve kterém je několik laserových diod opticky sloučeno tak jako v případě RFA s kontinuálním čerpáním (CW), ale jednotlivé diody pracují v impulsním režimu v oddělených časových intervalech. Tímto způsobem je zajištěno, že v určitém místě ramanovského vlákna je v každém okamžiku přítomna jen jedna čerpací vlna, takže je vyloučeno jejich vzájemné ovlivňování. Vytvořili jsme velkosignálový numerický model ramanovského zesilovače s  časově multiplexovaným čerpáním. Činnost tohoto modelu byla demonstrována simulací širokopásmového zesilování s čerpáním na čtyřech vlnových délkách. Porovnáním optických vlastností zesilovačů s  kontinuálním a časově multiplexovaným čerpáním jsme demonstrovali zlepšení spektrální závislosti OSNR [1, 2]. Výsledky teoretického a experimentálního studia stabilizace zisku RFA byly shrnuty v [3, 4].

1. M. Karásek, J. Kaňka, J. Radil, J, Vojtěch, „Large signal model of TDM-pumped Raman fiber amplifier“, IEEE Phot. Technol. Lett., vol. 17, pp.1848-1850, 2005
2. M. Karásek, J. Kaňka, G.R. Khan, J. Radil, “Design of all-optical gain-clamped lumped Raman fibre amplifier for optimal dynamic performance”, IEE Proc. Optoelectronics, vol. 152, pp.223-229, 2005
3. M. Karásek, J. Kaňka, P. Honzátko, and P. Peterka, „Modelling of a pump-power-controlled gain-locking system for multi-pump wideband Raman fibre amplifiers“, IEE Proceedings Optoelectronics, vol. 151, No. 2, pp. 74-80, 2004.
4. M. Karásek, J. Kaňka, J. Radil, „Analysis of channel addition/removal response in all-optical gain-clamped cascade of lumped Raman fiber amplifier, J. Lightwave Technol., vol. 22, No. 10, pp.2271-2278, 2004