Wavelength conversion of phase modulated channels by four-wave mixing in SOAs

Nos últimos anos, os amplificadores ópticos a semicondutor (SOA) têm sido foco de interesse em diversas aplicações. Uma das mais comuns é a de conversor de comprimentos de onda, onde o dispositivo transfere informação entre portadoras ópticas, sem a necessidade de passagem para o domínio elétrico. A mistura de quatro ondas (FWM), a modulação cruzada de ganho (XGM) e a modulação cruzada de fase (XPM) são os principais efeitos não-lineares que ocorrem no SOA e contribuem de forma distinta no processo de conversão. Estes efeitos, e, em particular, o XGM e o FWM, tornam-se proeminentes ao se submeter o dispositivo a elevados níveis de potência de entrada (regime de saturação). Com isso, conversão com ampla banda para sinais modulados em amplitude é relativamente simples para SOAs. Entretanto, estes tendem a falhar quando se utilizam canais modulados em fase, já que a informação não pode ser preservada pelo XGM ou XPM. Assim, este trabalho apresenta um estudo de caracterização empírica de um conversor de comprimentos de onda baseado no efeito FWM de um SOA utilizando-se canais modulados em fase por sinais senoidais de 10 GHz e chaveados (BPSK) a taxas de até 14 GbpsRecently semiconductor optical amplifiers (SOAs) have been the focus of interest in several applications. One of the most common SOA roles is as a wavelength converter, where the device transfers information content among optical carriers in the optical domain. Four wave mixing (FWM), cross-gain modulation (XGM), and cross-phase modulation (XPM) are major nonlinear effects that occur in SOAs and contribute differently in the process of wavelength conversion. These effects, in particular, XGM and FWM, become more prominent when subjecting the device to high levels of input power (saturation regime). SOAs can provide intensity-modulated carrier wavelength conversion with large conversion range. However, they tend to fail for phase modulated carriers since phase information cannot be preserved by either XGM or XPM. Thus, an empirical characterization of wavelength conversion for phase modulated channels based on SOA FWM properties is presented in this work. Phase modulation was implemented by using 10 GHz sinusoidal signals and by BPSK with rates up to 14 Gbp