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Design and Characterization of Dispersion-Tailored Silicon Strip Waveguides toward Wideband Wavelength Conversion Conception et caractérisation de guides d'ondes en bande de silicium adaptés à la dispersion en vue d'une conversion de longueur d'onde à large bande

Hidenobu MURANAKA, Tomoyuki KATO, Shun OKADA, Tokuharu KIMURA, Yu TANAKA, Tsuyoshi YAMAMOTO, Isaac SACKEY, Gregor RONNIGER, Robert ELSCHNER, Carsten SCHMIDT-LANGHORST, Colja SCHUBERT, Takeshi HOSHIDA

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Résumé:

L’un des moyens les plus rentables d’augmenter la capacité de transmission des systèmes de transmission à multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) standard actuels consiste à utiliser une bande de longueur d’onde autre que la bande C pour transmettre en multibande. Nous avons proposé le concept de système multibande utilisant la conversion de longueur d'onde, capable de traiter simultanément des signaux sur une large plage de longueurs d'onde. La conversion de longueur d'onde entièrement optique pourrait être utilisée pour convertir les signaux WDM en bande C en d'autres bandes dans une fibre hautement non linéaire (HNLF) par mélange à quatre ondes et permettre de transmettre simultanément plusieurs signaux WDM, y compris autres que la bande C, avec seulement C -émetteurs-récepteurs à bandes. Une conversion de longueur d'onde a été rapportée pour divers matériaux de guide d'ondes non linéaires autres que le HNLF. Dans de tels matériaux non linéaires, nous avons remarqué la possibilité d'une transmission à large bande par des guides d'ondes silicium sur isolant (SOI) adaptés à la dispersion. Sur la base de la grande précision du processus CMOS, on s'attend à ce que la fluctuation de la dispersion chromatique puisse être réduite lors de la production de masse. Dans le cadre de la première étape de l'étude de l'étendue de la conversion de longueur d'onde à l'aide de guides d'ondes basés sur SOI, nous avons conçu et fabriqué des guides d'ondes à 12 bandes adaptés à la dispersion, dotés d'un coupleur de bord aux deux extrémités. Chacun des 12 guides d'ondes a des largeurs et des longueurs différentes et est connecté aux fibres via des fibres à lentilles ou par des lentilles. Afin de caractériser chaque guide d'ondes, la configuration expérimentale pompe-sonde a été construite en utilisant une source de lumière accordable comme pompe et un signal de test WDM en bande C non modulé de 96 canaux. À l'aide de cette configuration, nous évaluons la perte d'insertion, la dépendance à la puissance d'entrée, la bande passante de conversion et l'efficacité de la conversion. Nous avons confirmé que le signal de test en bande C a été converti en bande S et en bande L en utilisant le même guide d'onde en silicium avec une bande passante de conversion de 3 dB sur 100 nm. De plus, une tolérance de conception accrue d'au moins 90 nm a été confirmée pour la conversion C-to-S en raccourcissant la longueur du guide d'onde. Il est confirmé que les convertisseurs de longueur d'onde utilisant le guide d'ondes non linéaire disposent d'une bande passante de conversion suffisamment large pour améliorer le système de transmission WDM multibande.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E106-C No.11 pp.757-764
Date de publication
2023/11/01
Publicisé
2023/05/24
ISSN en ligne
1745-1353
DOI
10.1587/transele.2022OCP0004
Type de manuscrit
Special Section PAPER (Joint Special Section on Opto-electronics and Communications for Future Optical Network)
Catégories

Auteurs

Hidenobu MURANAKA
  Fujitsu Ltd.
Tomoyuki KATO
  Fujitsu Ltd.
Shun OKADA
  Fujitsu Ltd.
Tokuharu KIMURA
  Fujitsu Ltd.
Yu TANAKA
  Fujitsu Ltd.
Tsuyoshi YAMAMOTO
  Fujitsu Ltd.
Isaac SACKEY
  Fraunhofer Institute for Telecommunications Heinrich-Hertz-Institute
Gregor RONNIGER
  Fraunhofer Institute for Telecommunications Heinrich-Hertz-Institute
Robert ELSCHNER
  Fraunhofer Institute for Telecommunications Heinrich-Hertz-Institute
Carsten SCHMIDT-LANGHORST
  Fraunhofer Institute for Telecommunications Heinrich-Hertz-Institute
Colja SCHUBERT
  Fraunhofer Institute for Telecommunications Heinrich-Hertz-Institute
Takeshi HOSHIDA
  Fujitsu Ltd.

Mots-clés

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