Streszczenie— W pracy przedstawiono rezultaty symulacji wielofalowego układu światłowodowego wykorzystującego generator optycznych częstotliwości nośnych oraz detekcję koherentną.
Słowa kluczowe— Detekcja koherentna, generacja wielofalowa, ultra gęste zwielokrotnienie falowe.
I. WSTĘP
światłowodowych systemach telekomunikacyjnych uzyskiwane pojemności w dużej mierze zależą od postępu technologii aktywnych i pasywnych elementów optycznych. Liczba kanałów stosowanych w systemach ze zwielokrotnieniem falowym zależna jest od postępu w zakresie technologii źródeł optycznych. Ultra gęste zwielokrotnienie falowe (UDWDM) wymaga stosowania źródeł optycznych o bardzo wysokiej stabilności widma emisyjnego [1]-[6].
W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań systemu zawierającego oryginalny generator wielofalowy optycznych częstotliwości nośnych (Rys. 1) [7]-[8] oraz układ odbioru i selekcji kanałów bazujący na detekcji koherentnej.
Rys. 1. Schemat blokowy generatora wielofalowego.
Układ generatora wykorzystuje akustooptyczne przesuwniki częstotliwości (AOFS). Częstotliwość wiązki optycznej cyrkulującej w pętli ulega wielokrotnemu przesunięciu, dzięki czemu wyjściowe widmo ma charakter grzebieniowy. Właściwości przesuwników decydują o wartości odstępów międzykanałowych, które w badanym przypadku wynosiły
Praca jest zrealizowana w ramach projektu MNiSW Nr 1788/B/T02/2009/37.
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).
3.125 GHz czyli 1/32 standardowego rastru WDM.
Przykładową konfigurację układu autoheterodynowego pokazano na rysunku 2.
Rys. 2. Konfiguracja układu autoheterodyny.
II. WYNIKI OBLICZEŃ
W procesie symulacji zastosowano modele elementów optycznych pozwalających na pełną analizę spektralną układu. Obliczenia przeprowadzono dla generatora emitującego 9 częstotliwości nośnych z odstępem 3.125 GHz (Rys. 3). Detekcja była realizowana w układzie z pojedynczym układem detekcyjnym oraz w konfiguracji z zrównoważonej z dwoma detektorami.
Fig. 3. Widmo wyjściowe generatora wielofalowego, odstęp międzykanałowy: 3.125 GHz.
Proces wzajemnego heterodynowania (wyłączony laser częstotliwości lokalnej) kanałów wejściowych pokazano na Rys. 4.
Zastosowanie detekcji koherentnej w systemie
UDWDM
Jan Lamperski
W
Fig. 4. Widmo powstałe na skutek wzajemnego heterodynowania kanałów wejściowych.
Rysunek 5 przedstawia widmo uzyskane w układzie niezrównoważonego detektora koherentnego. Przesunięcie częstotliwości generatora lokalnego wynosiło -60 GHz w stosunku do najwyższej częstotliwości widma wielofalowego.
Rys. 5. Widmo po detekcji koherentnej.
Rys. 6 ilustruje process detekcji w układzie zrównoważonym, offset lasera lokalnego wynosił -60 GHz.
Fig. 6. Widmo na wyjściu zrównoważonego detektora koherentnego. Widmo układu zrównoważonego z częstotliwością lasera lokalnego pokrywającego się ze skrajnym pikiem generatora wielofalowego pokazano na Rys. 7.
Fig. 7. Widmo na wyjściu zrównoważonego detektora koherentnego. W rozważanym układzie selekcja kanałów realizowana była w zakresie mikrofalowym za pomocą przestrajalnego filtru YIG. Przykładowe widmo wydzielonego kanału zilustrowano na Rys. 8.
Rys. 8. Widmo na wyjściu filtru YIG dostrojonego do kanału nr ^.
III. WNIOSKI
Przeprowadzone obliczenia potwierdzają możliwość realizacji system UDWDM z detekcją koherentną.
LITERATURA
[1] J. P. Laude, DWDM fundamentals, components and applications, Artech House, 2002, ch.2.
[2] K. Perlicki, Systemy transmisji optycznej WDM, WKŁ, 2007, ch. 2, 4. [3] R. Sabella, P. Lugli, Hihg Speed Optiacal Communications, Kluwer
Academic Publisher, 1999, ch.9.
[4] Dense wavelength division multiplexing techniques for high capacity and multiple access communications systems, IEEE J. Selest. Areas in Commun., 8, 1990.
[5] S. Yamashita et al., “Multiwavelength erbium-doped fiber laser using intracavity etalon and cooled by liquid nitrogen”, Electron. Lett., 32, 1996, pp. 1298-1299.
[6] A. Bellemare at al., “Room Temperature Multifrequency Erbium-Doped Fiber Laser Anchored on the ITU Frequency Grid”, J. Lightwave
Technol., 18, 2000, pp. 825-831.
[7] J. Lamperski, A. Dobrogowski, P. Stepczak: “Multifrequency Source for UDWDM Fiber Systems”, OECC/ACOFT, Sydney, Australia, 2008, P65
[8] J. Lamperski, ”Enablingtechnology for UDWDM access networks,
