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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Experimental frequency chirp characterization of a semiconductor optical amplifier injected current switch = Caracterização experimental de gorjeio de frequência de chaveamento por corrente injetada de um amplificador óptico a semicondutor
Title Alternative: Caracterização experimental de gorjeio de frequência de chaveamento por corrente injetada de um amplificador óptico a semicondutor
Author: Taglietti, Bruno, 1988-
Advisor: Conforti, Evandro, 1947-
Abstract: Resumo: Amplificadores Ópticos a Semicondutores (SOA, do inglês Semiconductor Optical Amplifier) têm um papel crucial nos sistemas de comunicação óptica atuais. Como chaves elétro-ópticas, os SOAs permitem o chaveamento do fluxo de dados sem a necessidade de conversão para o domínio elétrico. Portanto, o tráfego de dados consegue operar muito mais rápido e mais eficientemente, já que a conversão dos dados desperdiçam tempo. Para que se chaveie o SOA, seu ganho necessita mudar drasticamente. Isso é alcançado através da injeção de luz no SOA ou mudando sua corrente. Neste trabalho se aplica o segundo método, e a variação da corrente elétrica injetada afeta o índice de refração do SOA devido à grande mudança na densidade de portadores da região ativa. Essa mudança no índice de refração muda também o comprimento efetivo da cavidade ativa, consequentemente causando um desvio de frequência, conhecido como gorjeio. Utilizando a técnica de PISIC (Preimpulse Step-Injected Current, ou seja, uma injeção em passo de uma corrente de pré-impulso), é possível melhorar significativamente o tempo de subida do SOA, entretanto isso afetará o gorjeio. Portanto, é importante fazer uma análise quantitativa do fenômeno, caracterizando as variáveis que podem ter influência na questão. As medidas são feitas utilizando a conversão de frequência para intensidade proporcionadas por filtros ópticos. Neste trabalho, o primeiro método utiliza dois filtros ópticos fixos, ao contrário de apenas um como disponível na literatura. Além disso, utilizando o mesmo método da literatura, caracterizamos diferentes parâmetros do SOA. Os resultados evidenciam picos de gorjeio durante o tempo de subida do ganho do SOA e no tempo de decida. Os valores de gorjeio são coerentes com os resultados publicados. A modulação por técnica de PISIC aumenta um pouco o pico de gorjeio e prolonga significativamente as oscilações transientes logo após. A corrente de polarização não tem grande influência no gorjeio além de, quando muito baixa, deteriorar o sinal temporal, comprometendo a análise. A potência do laser superpovoa o nível lógico baixo do SOA, diminuindo a diferença entre os estados e, por isso, diminui o pico de desvio de frequência

Abstract: Semiconductor Optical Amplifiers (SOAs) perform a crucial role in current optical communications systems. As electro-optical switches, the SOAs permit switching of data streams without the need for conversion to the electrical domain. Therefore, the data traffic can operate much faster and more efficiently, since conversion of data streams are time consuming. In order to perform SOA switching, the SOA gain must shift in large amounts. This is obtained by injecting light or by changing the SOA current. This work employs the latter approach. The injected electrical current variation affects the SOA refractive index due to a large change in the carrier density inside the SOA active region. This change in the refractive index affects the optical effective length of the active cavity, thus causing frequency deviation known as Chirp. Using Pre-Impulse Step Injected Current (PISIC) technique, it is possible to significantly improve the SOA rising time, although that will also cause chirp. Therefore, it is important to make a quantifying analysis of the phenomenon, characterizing the variables which can have influences in this matter. The measurements are made using the frequency to intensity conversion provided by optical filters. In this work, the first method uses two fixed optical filters, instead of only one as available in the literature. Also, using the same method as the literature, we characterize different parameters of the SOA. The results evince chirp peaks during the SOA off-on gain rising time and at the on-off gain decay. The chirp peak values of around 2 GHz are coherent with published results. The PISIC modulation technique slightly increases the chirp's peak and significantly extends the transient oscillations afterwards. SOA's bias however does not have major influence other than, when very low, deteriorate the temporal signal, compromising the analysis. The laser power overpopulates the low state of the SOA, decreasing the difference between the states and, therefore, decreases the peak of the frequency deviation
Subject: Amplificadores óticos
Comunicação ótica - Teste
Chaveamento ótico
Telecomunicações
Editor: [s.n.]
Citation: TAGLIETTI, Bruno. Experimental frequency chirp characterization of a semiconductor optical amplifier injected current switch = Caracterização experimental de gorjeio de frequência de chaveamento por corrente injetada de um amplificador óptico a semicondutor. 2015. 1 recurso online (53 p.). Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/259014>. Acesso em: 28 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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