Abstimmbarkeit und Zeitverhalten von Raman-Faserlasern

Rein optische Signalverstärkung ist ein unverzichtbares Werkzeug zur Realisierung hochbitratiger optischer Übertragungssysteme über weite Strecken. Zu diesem Zweck werden bereits seit einigen Jahren Erbiumverstärker, seit kürzerer Zeit auch Raman-Faserverstärker eingesetzt. Diese Verstärker verlangen nun wiederum nach Pumplasern,welche eine optische Leistung im Bereich einiger hundert Milliwatt bereitstellen.

Während die bisher zu diesem Zweck verwendeten Raman-Faserlaser (RFLs) eine feste Ausgangswellenlänge aufweisen, werden im Rahmen dieses Projekts in Ihrer Wellenlänge abstimmbare Raman-Faserlaser entwickelt. Dabei werden freistrahl- wie faseroptisch abgestimmteLaser entwickelt. Eine Erweiterung des Abstimmbereichs über ein Raman-Verstärkungsband hinaus wird durch schaltbare, verlustarme Hilfsresonatoren ermöglicht.

Ein anderer Weg, um ein durch Ramanlaser gepumptes optisches Verstärkungssystem flexibler zu gestalten, liegt im lastabhängigen Ein- und Ausschalten von einzelnen Pumplasern in einem System mit mehreren Pumpen. Dabei ist das Schaltverhalten solcher Faserlaser von besonderem Interesse. Im Rahmen dieses Projekts wird dasSchaltverhalten von RFLs untersucht, und es werden Möglichkeiten aufgezeigt, dieses Verhalten durch Variation verschiedener Laserparameter hinsichtlich Überschwingen und Einschwingzeit zu optimieren.

Ein weiteres Themengebiet ist die Optimierung des Rauschverhaltens solcher Laser. Zu diesem Zweck werden die Ursachen des Relativen Intensitätsrauschens (RIN) von RFLs experimentell und theoretisch untersucht, und dessen Abhängigkeit von den Laserparametern. Ziel ist es, dieses Rauschen möglichst gering zu halten, um im Raman-Faserverstärker eine Verschlechterung der Qualität des zuverstärkenden Signales durch Rauschübertragung von dem RFL auf das Signal zu vermeiden. Eine neuartige Laserkonfiguration, der Double-Cavity-RFL, verspricht einen besonders rauscharmen Betrieb.

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  M. Krause, S. Cierullies, H. Renner: "Stabilizing Effect of Line Broadening in Raman Fiber Lasers", Opt. Commun. 227(4-6), pp. 355-361, 2003.
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  M. Krause, S. Cierullies, H. Renner, E. Brinkmeyer: "Design of Widely Tunable Raman Fibre Lasers Supported by Switchable FBG Resonators", Electron. Lett. 39(25), pp. 1795-1797, 2003.
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  S. Cierullies, M. Krause, H. Renner, E. Brinkmeyer: "Switching Dynamics of Raman Fiber Lasers", Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO), San Francisco, California, USA, Paper CMD2, May 16-21, 2004.
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  M. Krause, H. Renner: "Double-Cavity Raman Fibre Lasers with Suppressed Pump-to-Stokes Transfer of Low-Frequency RIN", Electron. Lett. 40(11), pp. 656-657, 2004.
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  S. Cierullies: "Freistrahl- und faseroptisch abstimmbare Raman-Faserlaser", Norddeutscher Lasertag, Hamburg, Poster 41, 8. Dezember 2004.
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• 2-03.199V
  S. Cierullies, E.-L. Lim, E. Brinkmeyer: "All-Fiber Widely Tunable Raman Laser in a Combined Linear and Sagnac-Loop Configuration",Optical Fiber Communication Conference (OFC), Anaheim, California, March 6-11, Paper OME11, 2005.
• 2-03.202V
  M. Krause, H. Renner: "Numerical Calculation of the Linewidth of Raman Fiber Lasers Due to Spontaneous Raman Scattering", AEÜ (International Journal of Electronics and Communications), Vol. 59, No. 8, pp. 502-509, 2005.
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  S. Cierullies: "Fast and Exact Calculation of Cascaded, Multi-Wavelength, and Tunable Raman Fiber Lasers Bbased on a Simplified Analytical Solution with Subsequent Numerical Collocation Solving", VDE-ITG-Fachausschuss 9.1 - Diskussionssitzung: Messung und Modellierung in der Optischen Nachrichtentechnik (MMONT), 1.-3. Juni, Elsa-Brändström-Haus, Hamburg-Blankenese, Paper Mi 6, p. 6, 2005.
• 2-03.222V
  M. Krause, R. Stanslovaityte, S. Cierullies, H. Renner, E. Brinkmeyer: "Double-Cavity Raman Fiber Laser with Improved Tolerance against High-RIN Pump Lasers", European Conference on Optical Communication (ECOC), September 25-29, Glasgow, Scotland, Paper We4.P.25, 2005.

Stichwörter

• Abstimmbarer Laser
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• Optische Verstärkung
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• Relatives Intensitätsrauschen (RIN)