Širokopásmové ramanovské vláknové zesilovače s časově multiplexovaným čerpáním

Rok: 2008

Ing. Miroslav Karásek, DrSc.

Navrhli a realizovali jsme nový typ optického čerpacího zdroje pro rozprostřené širokopásmové zesilování vícenásobných signálů na principu stimulovaného Ramanova rozptylu. Na rozdíl od stávajících ramanovských vláknových zesilovačů (RFA – Raman Fibre Amplifier) dosud používaných v optických sdělovacích systémech, které jsou založený na čerpání přenosového vlákna kontinuálními čerpacími vlnami různé vlnové délky a výkonu, vychází náš přístup z pulsního časově multiplexovaného čerpání (TDM – Time Division Multiplexing). Nevýhodou kontinuálně čerpaných ramanovských zesilovačů je, že i při vhodné volbě vlnových délek a výkonů čerpacích vln, které vedou k ploché spektrální závislosti zesílení, závisí poměr optického signálu k šumu na vlnové délce v důsledku vzájemného zesilování kontinuálních čerpacích vln. Tato nevýhoda je odstraněna pulsním časově multiplexovaným čerpáním širokopásmových zesilovačů, protože při takovém čerpání se v daném místě přenosového vlákna v každém okamžiku vyskytuje jen čerpací vlna jedné vlnové délky, a tudíž nedochází k vzájemným interakcím čerpacích vln. Blokové schéma pulsního optického čerpacího zdroje je uvedeno na obr. 1. V rámci společného projektu s pracovníky CESNET, z.s.p.o jsme vyvinuli dva prototypy optických zdrojů pro časově multiplexované čerpání ramanovských vláknových zesilovačů. Tyto prototypy jsme Úřadem průmyslového vlastnictví chráněny jako užitné vzory [8, 9]. Zároveň jsem podali přihlášku vynálezu [10]. Činnost obou prototypů jsme ověřili současným přenosem 10 signálů s přenosovou rychlostí 10 Gbitů/s na vzdálenost 383 km. Měřicí pracoviště je znázorněno na obr. 2. Experimentální i teoretické výsledky jsme shrnuli v článku [11].

1. Karásek, M., Vojtěch, J., Radil, J., Šíma, S: Modulární stavebnice zařízení pro ramanovské rozprostřené optické zesilování signálu. Užitný vzor CZ 18264 U1 (udělen ÚPV dne 11.2.2008).
2. Karásek, M., Vojtěch, J., Radil, J.: Modulární stavebnice zařízení pro optické zesilování signálu ramanovským vláknovým zesilovačem. Užitný vzor CZ 19087 U1 (udělen ÚPV dne 10.11.2008).
3. Karásek, M., Vojtěch, J., Radil, J.: Modulární stavebnice zařízení pro optické zesilování signálu ramanovským vláknovým zesilovačem. Přihláška vynálezu č. PV 2008-569 z 6.10.2008.
4. Karásek, M., Vojtěch, J., Radil, J.: Channel addition-removal response in a cascade of three distributed Raman fiber amplifiers transmitting 10×10 GE channels: experimentation and modeling. Journal of Optical Networking. Sv. 7, (2008), č. 15-24.