Hochbitratige optische Übertragungssysteme mit Halbleiterverstärkern und -absorbern

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Durch den Einsatz von sättigbaren Absorbern in einer optischen Übertragungsstrecke mit Halbleiterverstärkern bei 1.3 µm wurde im letzten Projektzeitraums die maximale Ausbreitungslänge eines 5 Gb/s Signals von ca. 3000 km auf 30.000 km gesteigert. Im Antragszeitraum wollen wir einerseits durch Optimierung der bestehenden Transmissionsstrecke dieses Ergebnis verbessern. Andererseits soll die optische Übertragungsstrecke qualitativ verändert werden, um die Übertragungsdaten und Propagationsdistanzen erheblich zu vergrößern. Hierzu werden sättigbare Absorber eingesetzt, bei denen nicht nur wie bisher absorptive Suzeptibilitätsänderungen sondern auch die nichtlinearen Brechzahländerungen interferometrisch ausgenutzt werden. Weiterhin wollen wir durch `Wavelength-division multiplexing` (WDM) und `time-division multiplexing` (TDM) die zu übertragende Bitrate beträchtlich steigern. Für die theoretische Modellierung der Experimente müssen neue physikalische Phänomene beachtet werden. Zum einen erfordern hohe Übertragungsraten und die Verwendung verschiedener Frequenzkanäle die Berücksichtigen von kohärenten Effekten im Halbleiter. Zum anderen streben wir ein Regime an, bei welchem die Signale aus solitären Wellen bestehen, deren Eigenschaften es zu untersuchen gilt.