Fully spectrum-sliced four-wave mixing wavelength conversion in a semiconductor optical amplifier

• Autorzy: Forsyth David I. , Tariq Kanar R. , Al-Gburi Ahmed Jamal Abdullah

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.05.40

Warianty tytułu

PL

W pełni rozcięta widmo czterofalowa konwersja długości fali mieszania w półprzewodnikowym wzmacniaczu optycznym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The semiconductor optical amplifier device has garnered significant interest in recent years, both in academic and commercial circles. This diminutive yet remarkable device has been the focus of numerous academic papers, primarily due to its multifunctionality and gain capabilities. In this study, four-wave mixing (FWM) wavelength conversion was successfully achieved in an SOA using a single, cost-effective spectrum-sliced incoherent source for both pump and probe. This concept holds substantial potential for application in future cost-effective, fully spectrum-sliced systems.

PL

Półprzewodnikowe wzmacniacze optyczne cieszą się w ostatnich latach dużym zainteresowaniem, zarówno w kręgach akademickich, jak i komercyjnych. To drobne, ale niezwykłe urządzenie było przedmiotem wielu artykułów naukowych, głównie ze względu na jego wielofunkcyjność i możliwości wzmocnienia. W tym badaniu konwersja długości fali przy mieszaniu czterofalowym (FWM) została pomyślnie osiągnięta w SOA przy użyciu pojedynczego, ekonomicznego, niespójnego źródła z plasterkami widma, zarówno dla pompy, jak i sondy. Koncepcja ta ma znaczny potencjał do zastosowania w przyszłych opłacalnych systemach z pełnym pokrojeniem widma.

Słowa kluczowe

EN

semiconductor optical amplifier; four-wave mixing; spectrum-slicing

PL

półprzewodnikowy wzmacniacz optyczny; mieszanie czterofalowe; cięcie widma

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 5
• Strony: 215--218
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Forsyth David I.

• Department of Electronics and Computer Engineering Technology (JTKEK), Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM), Jalan Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia

• https://orcid.org/0009-0002-1818-2052

autor

Tariq Kanar R.

• Director of Quality Assurance, Qaiwan International University \ Sulaimani Polytechnic University, Wrme Street 327/76, Qrga, Sulaymaniyah, Kurdistan Region, Iraq P.O.Box: 70-236 Sulaymaniyah-Iraq

• https://orcid.org/0009-0007-7018-2574

autor

Al-Gburi Ahmed Jamal Abdullah

• Department of Electronics and Computer Engineering Technology (JTKEK), Universiti Teknikal Malaysia Melaka (UTeM), Jalan Hang Tuah Jaya, 76100 Durian Tunggal, Melaka, Malaysia

• https://orcid.org/0000-0002-5305-3937

Bibliografia

• [1] D. Forsyth and F. D. Mahad, Semiconductor Optical Amplifiers: Present and Future Applications, chapter 5 in book Optical Communication & Networking (Volume II), published by UTM press (2016)
• [2] E. Sillekens, F. M. Ferreira, R. I. Killey and P. Bayvel, Experimental Demonstration of a Simplified SOA Nonlinearity Mitigation scheme, presented at Optical Fibre Communications Conference and Exhibition (OFC), DOI: 10.1364/OFC.2023.W3E.5 (2023)
• [3] P. Zhao et al, 100-Gbps per-channel all-optical wavelength conversion without pre-amplifiers based on an integrated nanophotonic platform, Nanophotonics journal, vol. 12, no. 17, pp. 3427-3434 (2023)
• [4] T. Akylbek, T. Akhmet and T. Liliya, Experimental study of four wave mixing based on a quantum dot semiconductor optical amplifier, International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), vol.13, no. 5, pp. 5179 - 5189 (2023)
• [5] W. Ge, Measurements of the dispersion, the dispersion slope and nonlinear coefficients of photonic crystal fibres based on degenerate four-wave mixing (FWM), Journal of Optical Communications, published by De Gruyter, vol. 44, no. 2, pp. 179-183 (2023)
• [6] S. Montazeri and M. Esmaeelpour, Entangled photon pair generation via spontaneous intermodal four-wave mixing in a 25-km-long few-mode fibre, Proc. SPIE 12446, Quantum Computing, Communication, and Simulation III, doi: 10.1117/12.2650661 (2023)
• [7] N. A. Cholan et al, Multi-wavelength generation by self-seeded four-wave mixing, Optics Express, 21 (5). pp. 6131-6138. ISSN 1094-4087 (2013)
• [8] N. Dessmann et al, Highly efficient THz four-wave mixing in doped silicon, Light: Science & Applications journal, vol. 10, nos. 71 (2021)
• [9] O. M. Kharraz, H. Ahmad, D. I. Forsyth et al, All-incoherent wavelength conversion in highly nonlinear fibre using four-wave mixing, Opt. Eng., vol. 53, issue 9, doi:10.1117/1.OE.53.9.096112 (2014)
• [10] O. M. Kharraz, A. B. Mohammad, D. I. Forsyth, A. A. Jasim and H. Ahmad, Polarization-independent ASE four-wave mixing in a fast semiconductor optical amplifier, Optics Communications journal, vol. 355, pp 498–503 (2015)
• [11] M. Srinivasan, C. S. R. Murthy et al, Efficient Spectrum Slicing in 5G Networks: An Overlapping Coalition Formation Approach, IEEE Transactions on Mobile Computing, vol. 19, Issue: 6, pp. 1299 - 1316 (2020)
• [12] M. S. Leeson and S. Sun, Spectrum Slicing for Low Cost Wavelength Division Multiplexing, published in 2nd ICTON Mediterranean Winter Conference, DOI: 10.1109/ICTONMW.2008.4773127 (2008)
• [13] R. A. Johni, D. I. Forsyth and K. R. Tariq, Effects on semiconductor optical amplifier gain quality for applications in advanced all-optical communication systems, Research Journal of Applied Science, Engineering and Technology (RJASET), vol. 7, issue 16, pp. 3414-3418 (2014)
• [14] O. M. Kharraz, H. Ahmad, A. B. Mohammad, D. I. Forsyth, M. Dernayka and S. Harun, Performance enhancement of pre spectrum slicing technique for wavelength conversion, Optics Communications journal, vol. 350, pp 154–159 (2015)
• [15] D. I. Forsyth and M. J. Connelly, Spectrum-sliced wavelength conversion using Four-wave mixing from a semiconductor optical amplifier, presented at Optical Amplifiers and their Applications (OAA) Conference, Budapest, Hungary, Aug. 7 – 10, (2005)

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).