Streszczenie—W prezentowanej pracy przestawiono wybrane wyniki pomiarów układu komutacji ścieżek optycznych wykorzystującego konwersję fal bazującą na efekcie skrośnej modulacji współczynnika wzmocnienia w nieliniowym optycznym wzmacniaczu półprzewodnikowym.
Słowa kluczowe — Komutator optyczny, konwersja długości fal, półprzewodnikowy wzmacniacz optyczny.
I. W
STĘPramach prezentowanej pracy zrealizowano część fotoniczną modułu optycznego komutatora fal.
Komutator zbudowany został z konwertera długości fal optycznych współpracującego z krotnicą optyczną AWG (Arrayed Waveguide Grating). Konwersję fal uzyskano stosując technikę skrośnej modulacji współczynnika wzmocnienia XGM (Cross Gain Modulation) w nieliniowych optycznych wzmacniaczach półprzewodnikowych. W badanym układzie o wyborze wyjścia optycznego komutatora decyduje długość fali przestrajalnego lasera pompującego pracującego w trybie CW (Continues Wave).
Z punktu widzenia systemowego opisany układ realizuje komutacje ścieżek optycznych.
II. W
ŁAŚCIWOŚCI SIATKI SZYKU FALOWODÓW(AWG) W doświadczeniu wykorzystano ośmiokanałową krotnicę AWG.
Na Rys. 1 pokazano zbiorczą charakterystykę względnej transmitancji widmowej krotnicy. Pomiar zrealizowany był w konfiguracji szerokopasmowe źródło ASE/EDFA – analizator widma optycznego. Odstępy międzykanałowe wynosiły 50 GHz (ok. 0,4 nm).
W stosowanym w doświadczeniu zakresie długości fal kanały optyczne zajmują obszar od 1548,30 do 1551,60 nm.
Zakres ten odpowiada optymalnej pracy użytego optycznego wzmacniacza półprzewodnikowego.
Jan Lamperski, Katedra Systemów Telekomunikacyjnych i Optoelektroniki, Politechnika Poznańska, ul. Polanka 3, 60-965 Poznań, (Tel.:
+48-61-6653809; e-mail: jlamper@et.put.poznan.pl).
Rys. 1. Względne transmitancje widmowe kanałów krotnicy AWG.
Rys. 2 przedstawia szczegóły charakterystyki przykładowego kanału optycznego (kanał #4): 3 dB szerokość oraz centralną długość fali pasma przepustowego. Pasmo przenoszenia filtru posiada zoptymalizowany, spłaszczony kształt.
Rys. 2. Szczegóły względnej transmitancji widmowej kanału #4 krotnicy AWG.
Rys. 3 ilustruje okresowość powtarzania pasm przepustowych.
Odstęp pomiędzy grupami kanałów wynosiła ok. 5 nm.
Komutator optyczny z konwersją fal
Jan Lamperski
W
PWT 2013 - Poznań - 13 grudnia 2013 87
Rys. 3. Względne transmitancje widmowe kanałów krotnicy AWG.
Stosowany w badaniach nadajnik optyczny pracował z przepływnością 2.488 Gb/s. Widmo zmodulowanego sygnału pokazano na Rys. 4. Długość fali emitowanej przez nadajnik wynosiła 1546,74 nm i ulokowana była w obszarze wolnym od kanałów transmitancji stosowanej krotnicy AWG.
Rys. 4. Widmo sygnału wyjściowego nadajnika 2.488 Gbps.
Wykres oczkowy sygnału wyjściowego nadajnika pokazano na Rys. 5.
Rys. 5. Wykres oczkowy na wyjściu nadajnika 2.488 Gbps, czułość: 500 PW/dz, Q=16.58, wysokość oczka H=2.34 mW.
III. P
OMIAR WYBRANYCH WŁAŚCIWOŚCI KOMUTATORAWybrane rezultaty pomiarowe odpowiadają sytuacji, w której laser pompujący dostrojony był w taki sposób by aktywować wyjście #5 komutatora. Parametry układu zoptymalizowane były z punktu widzenia jakości wyjściowego sygnału.
Na Rys. 6 pokazano wykres oczkowy sygnału wyjściowego.
Rys. 6. Wykres oczkowy na wyjściu #5 AWG, czułość: 500 PW/dz, Q=20.86, wysokość oczka H=1.67 mW.
Przykładowy wynik pomiaru przeniku sygnału do jednego sąsiednich kanałów (#4) pokazano na Rys. 7.
Rys. 7. Sygnał na wyjściu #4 AWG, czułość: 20 PW/dz.
IV. P
ODSUMOWANIEUzyskane wyniki potwierdzają możliwość realizacji komutatora optycznego wykorzystując nieliniowy wzmacniacz optyczny współpracujący z krotnicą AWG.
Otrzymano bardzo dobrą jakość sygnału wyjściowego oraz niski poziom przeniku sygnału do sąsiednich kanałów.
W badanym rozwiązaniu o szybkości przełączania decyduje czas załączenia lub przestrojenia lasera pompującego, natomiast czas procesu przełączenia jest zdeterminowany właściwościami wzmacniacza optycznego.
Stosując odpowiednią krotnicę można uzyskać do 128 portów wyjściowych.
L
ITERATURA [1] http://www.ntt-electronics.com,[2] http://www.ciphotonics.com,
[3] K. Perlicki, Pomiary w optycznych systemach telekomunikacyjnych, WKŁ, 2002.
88 XVII Poznańskie Warsztaty Telekomunikacyjne
