基于光子晶體光纖Sagnac環(huán)的超寬帶全光波長(cháng)轉換開(kāi)關(guān)
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時(shí)間：2013-05-17
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2 實(shí)驗結果及分析
2．1 全光波長(cháng)轉換開(kāi)關(guān)的實(shí)現
首先信號光波長(cháng)被設定為λc=1500nm，經(jīng)過(guò)EDFA、隔離器，偏振控制器和可調衰減器后，由OC2的一個(gè)端口輸入Sagnac環(huán)。輸入OC2之前，信號光平均功率約為10dBm。泵浦光由飛秒激光器產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)帶寬△λ=1．9 nm，波長(cháng)λ=1550nm的帶通濾波器，再分別經(jīng)過(guò)EDFA、ISO、PC和VOA后，由OC1的分光比為9的端口輸入Sagnac環(huán)。輸入OC1之前，泵浦光的平均功率約為11dBm。
(a)信號光和泵浦光同時(shí)輸入后產(chǎn)生的四波混頻光譜圖；(b)只有泵浦光輸入的光譜圖；(c)帶通濾波器濾出的閑頻光光譜；(d)使用示波器測量的泵浦光和閑頻光的時(shí)域脈沖；
在Sagnac環(huán)的輸出端口，使用光譜儀和示波器同時(shí)觀(guān)測實(shí)驗結果。通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗系統中的三個(gè)PCs，可使得輸出光譜的FWM效應達到最佳狀態(tài)，結果如圖2所示。圖2(a)為信號光和泵浦光同時(shí)輸入時(shí)產(chǎn)生的FWM效應，可以看出，FWM產(chǎn)生的新頻率分量(閑頻光)和信號光對稱(chēng)分布在1550nm的泵浦光兩側，閑頻光波長(cháng)為1600 nm。圖2(b)是只有泵浦光輸入的情形，此時(shí)沒(méi)有FWM效應。圖2(c)是在Sagnac環(huán)的輸出端口，使用帶寬為14 nm的帶通濾波器濾出的閑頻光光譜。由圖2(a)可以看出，信號光和泵浦光頻譜均被展寬，這是由于在發(fā)生FWM效應的同時(shí)，還發(fā)生了自相位調制和交叉相位調制。由于PCF光纖具有很高的非線(xiàn)性系數，因此在本論文實(shí)驗中很容易滿(mǎn)足交叉相位調制產(chǎn)生的條件：
2γPpl=π (1)
式中γ是光纖的非線(xiàn)性系數，是光脈沖的峰值功率，l是光纖環(huán)路長(cháng)度。值得一提的是，PCF光纖的高非線(xiàn)性系數和平坦的低色散特性可大大降低光纖長(cháng)度并且可以在C+L波段上忽略走離效應。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/175799.htm
產(chǎn)生FWM效應必須滿(mǎn)足如下相位匹配條件：
式中Ωs表示頻率偏移，β2表示群速度色散系數。本文實(shí)驗中所使用的PCF光纖的色散變化在1510～1620nm波長(cháng)范圍內小于1．7ps／nm ／km，可確保在帶寬高達100 nm范圍內產(chǎn)生FWM效應。
圖2(d)是使用示波器同時(shí)觀(guān)測到的泵浦光和閑頻光的時(shí)域脈沖?？梢钥闯鲩e頻光脈沖和泵浦光脈沖的重復頻率都是37MHz，證明它們之間是完全同步的，從而驗證了其全光波長(cháng)轉換開(kāi)關(guān)特性。但由于非線(xiàn)性光纖環(huán)鏡自身具有一定長(cháng)度(包括PCF光纖和耦合器)，因此閑頻光和泵浦光之間存在一個(gè)固定的時(shí)延。
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