SOA - NOLM in Reflective Configuration for Optical Regeneration in High Bit Rate Transmission Systems

This paper presents a theoretical and experimental investigation of optical signal regeneration properties of a non-linear optical loop mirror using a semiconductor optical amplifier as the active element (SOA-NOLM). While this device has been extensively studied for optical time division demultiplexing (OTDM) and wavelength conversion applications, our proposed approach, based on a reflective configuration, has not yet been investigated, particularly in the light of signal regeneration. The impact on the transfer function shape of different parameters, like SOA position in the interferometer and SOA input optical powers, are numerically studied to appreciate the regenerative capabilities of the device.Regenerative performances in association with a dual stage of SOA to create a 3R regenerator which preserves the data polarity and the wavelength are experimentally assessed. Thanks to this complete regenerative function, a 100.000 km error free transmission has experimentally been achieved at 10 Gb/s in a recirculating loop. The evolution of Bit Error Rate for multiple pass into the regenerator and the polarization insensitivity demonstration to input data are presented

System-performance analysis of optimized gain-switched pulse source employed in 40-and 80-Gb/s OTDM systems

The development of ultrashort optical pulse sources, exhibiting excellent temporal and spectral profiles, will play a crucial role in the performance of future optical time division multiplexed (OTDM) systems. In this paper, we demonstrate the difference in performance in 40- and 80-Gb/s OTDM systems between optical pulse sources based on a gain-switched laser whose pulses are compressed by a nonlinearly and linearly chirped fiber Bragg grating. The results achieved show that nonlinear chirp in the wings of the pulse leads to temporal pedestals formed on either side of the pulse when using the linearly chirped grating, whereas with the nonlinearly chirped grating, pedestals are essentially eliminated. In an OTDM system, these pedestals cause coherent interaction between neighboring channels, resulting in intensity fluctuations that lead to a power penalty of 1.5 dB (40 Gb/s) and 3.5 dB (80 Gb/s) in comparison to the case where the nonlinearly chirped grating is used. Simulations carried out with the aid of Virtual Photonics Inc. verify the results achieved

Nouvelle méthode de mesure de largeur de raie d'un laser utilisant la rétrodiffusion de Rayleigh dans une fibre optique

Session orale 7 « Instrumentations et capteurs » [Me2.4]National audienceNous proposons une méthode de mesure de largeur de raie d'un laser basée sur une caractérisation du bruit interférométrique causé par la rétrodiffusion de Rayleigh dans une fibre optique du signal avec lui même. Les résultats expérimentaux sont comparés à ceux obtenus par une mesure classique d'auto-hétérodynage. En comparaison à des méthodes classiques, notre technique de mesure est simple à mettre en œuvre et permet d'analyser, pour une grande gamme de longueurs d'onde, des largeurs de raies allant d'une plusieurs dizaines de kHz à plusieurs centaines de MHz sans avoir à modifier le montage expérimental

Experimental Demonstration of Real Time Receiver for FDMA PON

International audienceFDMA PON provides high aggregate capacity (20-40Gbps) without requiring the user modules to operate at such high data rate. In this paper, we present for the first time a real time implementation of a FDM receiver in FPGA 1Gbitps in transceiver modules for an ONU and OLT

170 GBit/s transmission in an erbium-doped waveguide amplifier on silicon

Signal transmission experiments were performed at 170 Gbit/s in an integrated $Al_2O_3:Er^{3+}$ waveguide amplifier to investigate its potential application in high-speed photonic integrated circuits. Net internal gain of up to 11 dB was measured for a continuous-wave 1532 nm signal under 1480 nm pumping, with a threshold pump power of 4 mW. A differential group delay of 2 ps between the TE and TM fundamental modes of the 5.7-cm-long amplifier was measured. When selecting a single polarization open eye diagrams and bit error rates equal to those of the transmission system without the amplifier were observed for a 1550 nm signal encoded with a 170 Gbit/s return-to-zero pseudo-random $2^{7}-1$ bit sequence

Impact du décalage du filtre sur les performances d'un convertisseur en longueur d'onde à base de SOA et filtrage décalé

session 4 «Systèmes et réseaux de télécommunications optiques » [S4O1]National audienceNous analysons l'efficacité d'un convertisseur en longueur d'onde composé simplement d'un amplificateur à semi-conducteurssuivi d'un filtre et qui n'inverse pas la polarité du signal entre entrée et la sortie. Pour cela des mesures de taux d'erreurs binaires ainsi que de profils temporels des impulsions de sortie via un FROG (Frequency Resolved Optical Gating) sont réalisées pour différents débits allant jusqu'à 80 Gbit/s

FROG characterisation of SOA-based wavelength conversion using XPM in conjunction with shifted filtering up to line rates of 80 GHz

The work we present here builds on recent work where we obtained 80 Gb/s error free performance using cross phase modulation (XPM) in an SOA in conjunction with a blue shifted bandpass filter. Here we present a detailed characterisation of this wavelength conversion scheme using a Frequency Resolved Optical Gating (FROG) measurement scheme for both red and blue shifted filtering. This type of characterisation has not been provided before to the best of our knowledge and is an important analysis firstly to achieve a full understanding of the gain and phase dynamics exploited by the wavelength conversion scheme presented and secondly to design a filter so that an optimum performance can be obtaine

Traitement tout optique du signal à base de composants à cristaux photoniques en matériaux semiconducteurs III-V.

Ces travaux de thèse sont consacrés à l'étude expérimentale de fonctions de traitement optique de signaux, multiplexés en longueur (WDM) ou en temps (OTDM), à base de composants à cristaux photoniques (CPh) en matériaux semi-conducteurs III-V réalisés dans le cadre du projet européen Copernicus. Les propriétés dispersives singulières qu'il est possible d'obtenir dans ces structures ont été étudiées au travers d'effets non linéaires améliorés dans le régime de lumière lente. Ainsi, une étude sur le mélange à quatre ondes a été réalisée avec des applications de conversion de longueur d'onde à haut débit et de démultiplexage temporel. Par ailleurs, de la génération de seconde harmonique a été démontrée avec une efficacité record pour ce type de structure, et appliquée au monitoring de signaux télécoms à 42,5 Gbit/s. Des nanocavités CPh ont été utilisées en tant que filtres extracteurs de longueurs d'onde pour démontrer le démultiplexage d'un signal WDM à 100 Gbit/s. Par la suite, nous avons travaillé sur une plate-forme photonique hybride. L'intégration hétérogène de nanocavités CPh en semi-conducteurs III-V sur des guides silicium nous a permis de réaliser de la commutation optique très rapide appliquée à des fonctions de conversion de longueur d'onde jusqu'à 20 Gbit/s et de limiteur de puissance à 10 Gbit/s. Tous ces résultats sont très prometteurs pour l'intégration photonique avec la micro-électronique et la technologie CMOS. Par le biais de ces travaux, nous montrons que les cristaux photoniques, de par leurs propriétés de con nement et de ralentissement de la lumière, sont des structures particulièrement intéressantes pour la réalisation de fonctions de traitement du signal sur porteuse optique.This thesis is devoted to the experimental study of optical processing functions, of wavelength multiplexed (WDM) or time multiplexed (OTDM) signals, based on III-V semiconductors photonic crystals (PhC) devices produced in the European project Copernicus. The unique dispersive properties that is possible to obtain in such a structure were studied through nonlinear effects enhanced in slow light regime. Thus, a study of four-wave mixing was performed with high bit rate wavelength conversion and time demultiplexing applications. Moreover, second harmonic generation has been demonstrated with record efficiency for such a structure, and applied to 42.5 Gbit/s telecom signals monitoring. PhC nanocavities were used as wavelength drop filter to demonstrate 100 Gbit/s WDM signal demultiplexing. Thereafter, we worked on hybrid photonic platform. The heterogeneous integration of III-V PhC nanocavity on silicon waveguide allowed us to perform very fast optical switching, applied to wavelength conversion up to 20 Gbit/s and power limiting function at 10 Gbit/s. All of these results are very promising for future photonic integration with micro-electronics and CMOS technology. Through this work, we show that PhC, owing to their confinement and slow light properties, are structures particularly interesting to perform optical processing functions.RENNES1-Bibl. électronique (352382106) / SudocSudocFranceF

Dispersion insensitive, high-speed optical clock recovery based on a mode-locked laser diode

An investigation into the effects of varying levels of chromatic dispersion on a mode- locked laser diode optical clock recovery process is presented. Results demonstrate that this technique is invariant to input dispersion varying between +75 ps/nm