Langsames Licht auf der Basis der stimulierten Brillouin Streuung in photonischen Netzen mit unterschiedlich langen Standard-Einmodenfasern

Abstract:
Die Zwischenspeicherung optischer Signale zählt als eine noch unzureichend gelöste Schlüsseltechnologie für rein optische Paketrouter in zukünftigen photonischen Netzen. Deshalb wird seit einigen Jahren vermehrt der Slow-Light Effekt auf der Grundlage der stimulierten Brillouin-Streuung (SBS) als aussichtsreiche Methode für die optische Zwischenspeicherung, Synchronisation und das Multiplexen von optischen Signalen untersucht. In zahlreichen Experimenten mit Standard-Einmodenfasern (SSMF) wurde gezeigt, dass sich die SBS mit ihren Vorteilen hervorragend für diese Anwendungen eignet. Jedoch wurden die Untersuchungen mit verschiedenen Konfigurationen und in unterschiedlich langen Fasern durchgeführt. Demnach sind die Ergebnisse nur schwer vergleichbar. Die Theorie zeigt zwar, dass sich die Zeitverzögerung proportional zur Brillouin Verstärkung und damit zum Produkt aus Pumpleistung und Faserlänge verhält, diese Theorie ist jedoch an eine Reihe von Vereinfachungen gebunden. Aus diesem Grund ist der Einfluss der Faserlänge auf die Zeitverzögerung derzeit noch nicht endgültig geklärt und wird diskutiert. In diesem Beitrag wird die Abhängigkeit der SBS-basierten Zeitverzögerung von der Faserlänge grundlegend untersucht. Aus den Ergebnissen mit einem einfachen SBS Slow-Light System geht hervor, dass die Zeitverzögerung bei gleichen Brillouin Gewinnen unabhängig von der Faserlänge ist und es bei kürzeren Fasern zu keiner Steigerung des Gewinnes und der Verzögerungszeit, wie zum Teil angenommen, kommt. Dies bedeutet, dass geringere Zeitverzögerungen in kurzen Fasern durch eine Erhöhung der Pumpleistung vollständig kompensiert und damit lange Fasern ersetzt werden können. Außerdem lassen sich damit die Ergebnisse aus vorherigen Experimenten besser vergleichen.