Dispersion Analysis and Optical Power Measurement in Determination of Fiber Nonlinearity
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2005
Department
Major/Subject
Mittaustekniikka
Mcode
S-108
Degree programme
Language
en
Pages
56
Series
Abstract
Alati kasvava kapasiteetin tarve optisissa verkoissa vaatii suuria optisia tehoja ja pientä aallonpituusväliä. Näitten tosiasioiden nojalla, epälineaariset ilmiöt täytyy ottaa huomioon pitkän matkan optisissa tiedonsiirtojärjestelmissä, joissa ongelmia kaikista todennäköisimmin syntyy. Työssä käytettävällä mittausjärjestelmällä voidaan mitata optisen kuidun epälineaarisen taitekertoimen aiheuttamia ilmiöitä. n2 kuvaa kuidun taitekertoimen intensiteetistä riippuvaa osaa. Vaikka epälineaarinen taitekerroin on pieni, tulee se merkittäväksi, kun useiden signaalien intensiteetit summataan yhteen aallonpituusjakoiseen kanavointiin perustuvassa tiedonsiirtojärjestelmässä. Epälineaarinen taitekerroin voidaan määrittää jatkuvan kaksitaajuisen signaalin itsevaiheismodulaatioon perustuvalla tekniikalla, joka on myös tunnettu nimellä CW SPM. Suuren optisen tehon määrittäminen on tärkeätä tätä menetelmää käytettäessä. Toinen merkittävä mittausepävarmuuden aiheuttaja on dispersio. Tässä työssä tutkittiin integroivaa pallodetektoria, johon oli kiinnitetty InGaAs - fotodiodi, aallonpituuden 1.55 pm ympäristössä, jota käytetään tietoliikennesovellutuksissa. Detektorin herkkyyden epälineaarisuus tulee merkittäväksi suurilla tehotasoilla. Integroivan pallodetektorin epävarmuudeksi saatiin 0.93 % (k=2) tehon ollessa alle 100 mW ja 1.30 % (k=2) tehon ollessa välillä 100 mW - 650 mW. Epälineaarinen Schrödingerin yhtälö kuvaa tarkasti aallon etenemistä epälineaarisessa väliaineessa. Vaikka sillä ei ole analyyttistä ratkaisua kuin muutamassa erikoistapauksessa, voidaan sitä approksimoida tarkasti numeerisilla menetelmillä. Lohko-Fourier -menetelmä on todennäköisesti yleisin käytetyistä menetelmistä ja nopeampi kuin äärelliset differenssi -menetelmät, koska se käyttää hyväksi nopeata Fourier-muunnosta (FFT). Epälineaarisen kertoimen n2/Aeff määritys on ongelmallista dispersiivisissä väliaineissa. Lohko-Fourier -menetelmä toteutettiin Matlabr:illa dispersion arvioimiseksi. Tätä menetelmää käytettäessä on mahdollista tarkastella useita erityyppisiä kuituja, kuten aktiivikuituja, mittausepävarmuuden ollessa noin 2 % (k=2) epälineaarisen kertoimen määrittämisessä.Description
Supervisor
Ikonen, ErkkiThesis advisor
Lamminpää, AnttiKeywords
nonlinear fiber optics, epälineaarinen kuituoptiikka, integrating sphere, integroiva pallo, nonlinear Schrödinger equation, epälineaarinen Schrödingerin yhtälö, split-step Fourier method, lohko-Fourier-menetelmä