Fortgeschrittene optische Signalverarbeitung
In Fasern eingebettete optische Geräte sind zu den wesentlichen Stützen faseroptischer Kommunikationssysteme geworden, da sie wichtige photonische Funktionen bieten. Faser-Bragg-Gitter (FBG) sind dezentralisierte Bragg-Reflektoren, die in die Faser eingebracht wurden und eine kostengünstige Lösung mit geringer Einfügungsdämpfung für sämtliche Fasern darstellen.Durch eine sorgfältige Auswahl der gewünschten optischen Reaktion und des Gitter-Designs ist es möglich, übertragbare FBG in Signalverarbeitungsanwendungen einzusetzen. Das EU-finanzierte Projekt "In-fibre optical cavities structures for telecommunications and sensing" (IFOCS) hat das Ziel, eine verbesserte Einsicht in komplexe photonische Signalverarbeitung zu gewinnen. Die Forscher werden sich auf optische Strukturen von Mehrkammer-Resonanzräumen konzentrieren.IFOCS basiert auf einem speziell konzipierten gechirpten FBG, bei dem die Reflektoren räumlich verteilt sind. Die Projektpartner untersuchten und entwickelten ein analytisches Verfahren zur Konzeption optischer Resonanzraumstrukturen höherer Ordnung und verschiedener Form (lineare oder Ring-Resonatoren sowie 1D-Gitterstrukturen). Sie untersuchten auch FBG-basierte Gires-Tournois-Etalonstrukturen, die optische Allpass-Resonanzraumstrukturen sind. Diese eignen sich in hohem Maße für die Signalverarbeitung bei Wellenlängenmultiplexverfahren (wavelength-division multiplexing, WDM), da die Phasenverschiebung weitestgehend von der Wellenlänge des Lichts abhängt.Es wurde ein neuartiger Ansatz der Impulsformung mithilfe eines phasenmodulierten FBG zur Übertragung konzipiert, der energieeffizient und weniger fehleranfällig bei der Gitterherstellung ist. Das Projektteam zeigte, dass phasenmodulierte FBG ein Übertragungsverhalten aufweisen, das sich für Anwendungen zur Impulsformung eignet. Daraus ergeben sich wichtige technische Vorteile, da die Kopplungsstärke im Gitter konstant bleibt und keine zusätzlichen Elemente wie ein optischer Zirkulator benötigt werden. Dieses Konzept ermöglicht auch die Einführung eines neuartigen Photonik-Prozessors, nämlich des dezentralen Interferometers.Die im Rahmen von IFOCS entwickelten Konzeptionstechniken ermöglichen den Einsatz von lichtdurchlässigen dezentralisierten Bragg-Reflektoren in komplexen linearen Photonik-Prozessoren für Anwendungen der optischen Kommunikation, der optischen Messverfahren oder der Mikrowellen-Photonik.
