Análisis de ruido del peine plano de banda O-U basado en cavidad láser de Brillouin

JIN Guanyu ,  

CHEN Yuxian ,  

ZHANG Xucheng ,  

JIA Zhixu ,  

MENG Fanchao ,  

QIN Weiping ,  

QIN Guanshi ,  

摘要

El peine de frecuencia óptica (abreviado como peine óptico) es una fuente de luz multi-longitud de onda excelente que tiene un enorme potencial de aplicación en el campo de las comunicaciones. Al combinar la fuente del peine óptico con tecnologías de multiplexación por división en longitud de onda (WDM) y multiplexación por división espacial (SDM), el sistema de comunicación puede lograr tasas de transmisión en el orden de cientos de Tbit·s-1, con un valor de aplicación importante en las comunicaciones 5G/6G, el Internet de las cosas y la conducción autónoma. Para un sistema de comunicación óptica que integra WDM y SDM, la capacidad de transmisión depende del número de canales WDM y SDM, la tasa de símbolos de modulación del sistema y la relación señal a ruido (SNR) de la fuente. Mediante un sistema óptico basado en la cavidad láser de Brillouin y una fibra de fluorotelurito altamente no lineal con control de dispersión, se puede obtener un peine plano con alta frecuencia de repetición, rango ajustable, que cubre toda la banda espectral O-U, y con una desviación estándar de la intensidad de los dientes del peine inferior a 5 dB en la banda O-U. En este trabajo se calculan la anchura de línea de los dientes del peine y el ruido de frecuencia del peine para cada banda, y se establece un modelo de filtrado de cavidad óptica de Brillouin basado en la ecuación cuántica de Langevin para verificar su viabilidad en comunicaciones ópticas. Los resultados muestran que todos los dientes del peine en la banda O-U tienen una anchura de línea estrecha, la densidad espectral de fluctuación del ruido de frecuencia del peine es inferior a 100 Hz·Hz-1/2 a frecuencias superiores a 1 MHz, y en comparación con el peine óptico microcavidad bombeado externamente, este sistema genera un peine con menor ruido de frecuencia en la banda MHz, demostrando que un sistema óptico basado en la cavidad láser de Brillouin y una fibra de fluorotelurito altamente no lineal con control de dispersión puede producir un peine plano de baja frecuencia de ruido en la banda O-U para aplicaciones de comunicaciones ópticas.

关键词

Peine óptico;Ruido de frecuencia;Ecuación cuántica de Langevin;Modelo de filtrado de cavidad óptica de Brillouin

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