Nichtlineare Effekte in ultralangen optischen Halbleiterlaserverstärkern: Physik und Anwendungen

超长光学半导体激光放大器的非线性效应：物理与应用

• 批准号: 30985278
• 负责人: Professor Dr. Klaus Petermann, Ph.D.
• 金额: --
• 依托单位: Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/30985278?language=en
• 关键词: Nichtlineare; Effekte; ultralangen; optischen; Halbleiterlaserverst

Optische Halbleiter-Laserverstärker (SOA) werden nicht nur zur Verstärkung, sondern zunehmend auch erfolgreich für Anwendungen der optischen Signal-Verarbeitung eingesetzt, z.B. als Wellenlängenumsetzer, Regenerator oder für allgemeine digitale optische Logik-Operationen. Während kommerzielle SOAs, die für lineare Verstärkung ausgelegt sind, typischerweise auf Längen kleiner als 1 mm beschränkt sind, da sonst die Verstärkung gesättigt wird und diese somit nicht mehr linear wächst, zeigen längere SOAs interessante nichtlineare Effekte, die attraktiv für die optische Signalverarbeitung oder Regeneration sein könnten. In ultralangen SOAs (UL-SOA) tritt nach einer Lauflänge eines optischen Signals von ca. 1 mm eine starke Sättigung auf, die Ladungsträgerdichte wird nahe der Transparenzdichte fixiert. Es werden deshalb für einen UL-SOA andere physikalische Eigenschaften erwartet als für einen kurzen SOA mit starker Inversion und linearer Verstärkung. Durch die große Lauflänge im UL-SOA werden dabei auch schwache optische Nichtlinearitäten so effektiv, dass sie für die schnelle Signalverarbeitung nutzbar werden. Wir wollen in theoretischen und experimentellen Studien diese nichtlineare Effekte in Ultralangen SOA (UL-SOA, 2 bis 8 mm) untersuchen und mögliche Anwendungen identifizieren. Von besonderem Interesse ist hier die Zwei-Signal-Konkurrenz (ZSK), ein neuer und kürzlich in einem ersten Experiment verifizierter Effekt. Im Projekt soll das Verständnis der nichtlinearen Effekte - insbesondere der ZSK - und ihrer Dynamik im Ultralangen SOA vertieft werden. Das Potential für Anwendungen zur optischen Signalverarbeitung soll analysiert werden. Besonderes Augenmerk gilt dabei der Möglichkeit einer parametrischen Verstärkung mit einer regenerativen Rausch-Unterdrückungs-Funktion.

光半导体激光器（SOA）韦尔登不只是用于检测，它也可以用于光信号检测的应用，z.B. als Wellenlängenumsetzer，Regenerator oder für allgemeine digital optische Logik-Operationen. Während kommerzielle SOA，die für lineare Verstärkung ausgelegt sind，typischerweise auf Längen kleiner als 1 mm beschränkt sind，da sonst die Verstärkung gesättigt wird und diese somit nicht梅尔linear wächst，zeigen längere SOA interessante nichtlineare Effekte，die attraktiv für die optische Signalverarbeitung oder Regeneration sein könnten.在超长SOA（UL-SOA）中，可以通过以下方式获得最佳信号。1 mm厚的密封垫，将在密封后固定。Es韦尔登deshalb für einen UL-SOA andere physikalische Eigenschaften erwartet als für einen kurzen SOA mit starker Inversion und linearer Verstärkung.尽管UL-SOA韦尔登中的大Lauflänge也可以有效地进行光学非线性化，但它可以使韦尔登中的信号传输更好。我们将从理论和实验两个方面来研究UL-SOA（UL-SOA，2 ~ 8 mm）中的非线性效应。Von besonderem Interesse ist Zwei-Signal-Konkurrenz（ZMK），ein neuer und kürzlich in einem ersten Experiment verifierter Effekt. Im Projekt soll das Verständnis der nichtlinearen Effekte - insbesondere der Bronze- und irrer Dynamik im Ultralangen SOA vertieft韦尔登. Das Potential für Anwendungen zur optischen Signalverbeitung soll analysiert韦尔登。Besonderes Augenmerk gilt dabei der Möglichkeit einer parametrischen Verstärkung mit einer regenerativen Rausch-Unterdrückungs-Funktion。