Name: quasi-light storage for optical data packets
Uploaded: 2014-02-06T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quasi-light Storage for Optical Data Packets at JoVE.com

Wir bedanken uns für die finanzielle Unterstützung der Deutschen Telekom Innovation Laboratories.

<html> 1. Vorbereiten des Systems (Abbildung 4) <ol><li> Legen Sie die Laserdioden LD1 und LD2 in der speziellen Halterung und verbinden Sie es mit dem aktuellen (LDC) und Temperaturregler (TEC). Drehen Sie die Geräte ein und überprüfen Sie die Funktionalität der Laserdioden mit dem optischen Spektrum-Analysator. Üblicherweise wird ein Telekom-Wellenlänge um 1550 nm verwendet. </li><li> Verbinden der Laserdiode an die Modulatoren (IM / PM und MZM1) gemäß dem Aufbau in 4. Die optischen Anschlüs...

<ol>
	<li>Spring, J., Tucker, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photonic+2+x+2+packet+switch+with+input+buffers.">Photonic 2 x 2 packet switch with input buffers.</a> Electron. Lett. 29 (3), 284-285 (1993).</li><li>Krauss, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+do+we+need+slow+light.">Why do we need slow light.</a> Nat. Photonics. 2, 448-450 (2008).</li><li>Hau, L. V., Harris, S. E., Dutton, Z., Behroozi, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Light+speed+reduction+to+17+meters+per+second+in+an+ultracold+atomic+gas.">Light speed reduction to 17 meters per second in an ultracold atomic gas.</a> Nature. 397, 594-598 (1999).</li><li>Chang-Hasnian, C. J., Ku, P. C., Kim, J., Chuang, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variable+optical+buffer+using+slow+light+in+semiconductor+nanostructures.">Variable optical buffer using slow light in semiconductor nanostructures.</a> Proc. IEEE. 91 (11), 1897-1810 (2003).</li><li>Gersen, H., Karle, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Real-space+observation+of+ultraslow+light+in+Photonic+Crystal+Waveguides.">Real-space observation of ultraslow light in Photonic Crystal Waveguides.</a> Phys. Rev. Lett. 94 (7), 073903-073907 (2005).</li><li>Th&#233;venaz, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Slow+and+fast+light+in+optical+fibres.">Slow and fast light in optical fibres.</a> Nature Photon. 2, 472-481 (2008).</li><li>Uskov, A. V., Sedgwick, F. G., Chang-Hasnian, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delay+Limit+of+Slow+Light+in+Semiconductor+Optical+Amplifiers.">Delay Limit of Slow Light in Semiconductor Optical Amplifiers.</a> IEEE Photon. Technol. Lett. 18 (6), 731-733 (2006).</li><li>Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+Delay+Limits+of+stimulated-Brillouin-scattering-based+slow+light+systems.">Time Delay Limits of stimulated-Brillouin-scattering-based slow light systems.</a> Opt. Lett. 33 (13), 1398-1400 (2008).</li><li>Sharping, J., Okawachi, Y., van Howe, J., Xu, C., Wang, Y., Willner, A., Gaeta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-optical,+wavelength+and+bandwidth+preserving,+pulse+delay+based+on+parametric+wavelength+conversion+and+dispersion.">All-optical, wavelength and bandwidth preserving, pulse delay based on parametric wavelength conversion and dispersion.</a> Opt. Express. 13 (20), 7872-7877 (2005).</li><li>Okawachi, Y., Foster, M., Chen, X., Turner-Foster, A., Salem, R., Lipson, M., Xu, C., Gaeta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+tunable+delays+using+parametric+mixing+and+phase+conjugation+in+Si+nanowaveguides.">Large tunable delays using parametric mixing and phase conjugation in Si nanowaveguides.</a> Opt. Express. 16 (14), 10349-10357 (2008).</li><li>Kash, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultraslow+group+velocity+and+enhanced+nonlinear+optical+effects+in+a+coherently+driven+hot+atomic+gas.">Ultraslow group velocity and enhanced nonlinear optical effects in a coherently driven hot atomic gas.</a> Phys. Rev. Lett. 82 (26), 5229-5232 (1999).</li><li>Turukhin, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+ultraslow+and+stored+light+pulses+in+a+solid.">Observation of ultraslow and stored light pulses in a solid.</a> Phys. Rev. Lett. 88 (2), 023602-023605 (2001).</li><li>Fleischhauer, M., Yelin, S. F., Lukin, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+trap+photons?+Storing+single-photon+quantum+states+in+collective+atomic+excitations.">How to trap photons? Storing single-photon quantum states in collective atomic excitations.</a> Opt. Commun. 179 (1-6), 395-410 (2000).</li><li>Zhu, Z., Gauthier, D. J., Boyd, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stored+Light+in+an+Optical+Fiber+via+Stimulated+Brillouin+Scattering.">Stored Light in an Optical Fiber via Stimulated Brillouin Scattering.</a> Science. 318 (5857), 1748-1750 (2007).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Wiatrek, A., Henker, R., Bunge, C. A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light-Storage+based+on+time-frequency+coherence.">Quasi-Light-Storage based on time-frequency coherence.</a> Opt. Express. 17 (18), 15790-15798 (2009).</li><li>Jamshidi, K., Preu&#223;ler, S., Wiatrek, A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+to+the+all+optical+Quasi+Light+Storage.">A review to the all optical Quasi Light Storage.</a> IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. Special Issue: Nonlinear Optical Signal Processing. 18 (2), 884-890 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light-Storage+Enhancement+by+Reducing+the+Brillouin+Gain+Bandwidth.">Quasi-Light-Storage Enhancement by Reducing the Brillouin Gain Bandwidth.</a> Appl. Opt. 50 (22), 4252-4256 (2011).</li><li>Schneider, T., Jamshidi, K., Preu&#223;ler, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-Light+Storage:+A+Method+for+the+Tunable+Storage+of+Optical+Packets+With+a+Potential+Delay-Bandwidth+Product+of+Several+Thousand.">Quasi-Light Storage: A Method for the Tunable Storage of Optical Packets With a Potential Delay-Bandwidth Product of Several Thousand.</a> Bits, J. Lightwave Technol. 28 (17), 2586-2592 (2010).</li><li>Boyd, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nonlinear Optics. , (2003).</li><li>Yeniay, A., Delavaux, J., Toulouse, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spontaneous+and+Stimulated+Brillouin+Scattering+Gain+Spectra+in+Optical+Fibers.">Spontaneous and Stimulated Brillouin Scattering Gain Spectra in Optical Fibers.</a> J. Lightwave Technol. 20 (8), 1425-1432 (2002).</li><li>Preu&#223;ler, S., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All+optical+storage+of+phase-shift-keyed+data+packets.">All optical storage of phase-shift-keyed data packets.</a> Opt. Express. 20 (16), 18224-18229 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bandwidth+reduction+in+a+multistage+Brillouin+system.">Bandwidth reduction in a multistage Brillouin system.</a> Opt. Lett. 37 (19), 4122-4124 (2012).</li><li>Preu&#223;ler, S., Jamshidi, K., Wiatrek, A., Schneider, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Einfache+variable,+optische+Datenspeicherung+bis+zu+800+ns.">Einfache variable, optische Datenspeicherung bis zu 800 ns.</a> Proceedings Photonische Netze. (ITG-FB 228), P8. , (2011).</li></ol>

Der wichtigste Schritt bei dem Versuch ist die Einstellung der Frequenzkamm, dh die Bandbreite, Ebenheit und Position in Bezug auf das Datensignal in der Frequenzdomäne. Gemäß dem Abtasttheorem in der Frequenzdomäne werden Signalverzerrungen vermieden wenn die gesamte Bandbreite des optischen Pakets mit einer ideal ebenen Kamm abgetastet. Somit kann die Bandbreite des optischen Pakets definiert die minimale Bandbreite des Frequenzkamms und in dieser Bandbreite hat der Kamm so flach wie möglich sein. Ein ni...

Der Datenverkehr in den Telekommunikationsnetzen optisch, da nur optische Fasern bieten die für die heutigen Datenverkehr auf der ganzen Welt übertragen erforderliche Kapazität. In jedem Knoten des Netzes das optische Signal jedoch in der elektrischen Domäne, um sie verarbeiten zu übertragen. Nach der Verarbeitung wird das Signal zurück in den optischen Bereich für eine weitere Übertragung umgewandelt. Diese Doppelübertragung zwischen den Domänen Zeit und Strom. Um eine vollständig optische Verarbeitung der Daten zu verwenden, ist das Problem der Zwischenspeicher gelöst werden. So viele Methoden für die Speicherung oder Pufferung der optischen Signale vorgeschlagen worden. Der einfachste Weg ist, um die Signale in eine Matrix von Wellenleitern mit unterschiedlichen Längen 2 senden. Jedoch sind diese Matrizen sperrig und die Speicherzeit nicht eingestellt, da es von der Wellenleiterlänge vorgegeben werden. Die &quot;Slow-Light&quot;-Methode beruht auf einer tunable Änderung der Gruppenbrechungsindex eines Mediums, die Ausbreitungsgeschwindigkeit der optischen Signalimpulse 2 verlangsamen. Mehrere physikalische Effekte und Materialsysteme können für diesen Zweck verwendet werden 3-6. Doch mit diesen Methoden kann das Signal von unten nur ein paar Bit-Längen, die bei weitem nicht ausreicht, für optische Netzwerkknoten 7,8 verlangsamt werden. Ein anderer Ansatz verwendet Wellenlängenumwandlung und Dispersion für die Erzeugung der abstimmbaren Verzögerungen. Dadurch wird die Mittenwellenlänge des Eingangssignals über nichtlineare optische Umwandlungs verschoben. Danach wird das Signal zu einem hoch dispersiven Faser eingespeist. Der Unterschied in der Gruppengeschwindigkeit in der dispersiven Faser führt zu einer Verzögerung, die proportional zu dem Produkt der Wellenlängenverschiebung und der Gruppengeschwindigkeitsdispersion (GVD) in der Faser ist. Mit einem zweiten Umwandlungs die Wellenlänge zurück zu dem ursprünglichen Wert verschoben. Für die Wellenlängenverschiebung Techniken wie Vierwellenmischung oder Selbst Phase modulation verwendet werden. Mit der Umwandlung und Dispersionsverfahren Lagerzeiten bis zu 243 nsec von abstimmbaren Verzögerung, die 2.400 Bit entsprechen, wurden 10 gemeldet. Jedoch Wellenlängenumwandlungs und Dispersionsverfahren im Allgemeinen benötigen spezielle Komponenten und Konfigurationen für die Herstellung einer großen Wellenlängenverschiebung und / oder große GVD. Außerdem gehören sie zu den komplexen und leistungshungrige meisten Verzögerung Methoden 2. Andere Verfahren zu speichern, das optische Signal in einen Anregungs eines Materialsystems. Ein Sondenstrahl wird dann zum Auslesen der Information. Normalerweise werden diese Systeme nicht in den Bereich der Telekommunikation verwendet werden, da sie erfordern oder ultratiefen Temperaturen 11, wird nicht mit Telekommunikationsbandbreiten arbeiten, oder verlangen, ziemlich komplizierte Setups und hohe Leistungs 12-14. Hier zeigen wir, wie eine grundlegende Eigenschaft der Signale (das Zeit-Frequenz-Kohärenz) kann für die Speicherung von optischen Datenpaketen genutzt werden. Since keine Anregung einer Materialsystem verwendet wird, haben wir die Methode Quasi-Lichtspeicherung (QLS) 15-17 bezeichnet. Die QLS ist unabhängig von der Modulation, Datenformat und Datenrate der Pakete und optische Pakete für mehrere tausend Bit speichern Längen 18. Die Grundidee kann in 1 gesehen werden kann, sind hier rechteckig geformter Pulse dargestellt. Allerdings funktioniert das Verfahren für jede Pulsform und für Pakete von Impulsen. Die einzige Einschränkung ist, daß die Signale müssen befristet sein. <img alt="Figur 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig1.jpg" /> Figur 1. Zeitfrequenzkohärenz eines intensitätsmodulierten Signals 23. Ein einzelner Rechtecksignal im Zeitbereich (a) durch eine sinc-Funktion in der Frequenz doma vertretenin (b). Hier ist die normierte Intensität angezeigt wird, da es nicht möglich ist, die Felder mit optischen Geräten zu messen. Die Zeitbereichsdarstellung für eine Folge von Rechtecksignalen ist in (c) gezeigt. Diese Sequenz hat immer noch die gleiche spektrale Form. Aber, es besteht aus äquidistanten Einzelfrequenzen unter der si-Umschlag (d). Die Zeitachse auf die Hälfte der Dauer eines einzelnen Signals und der Frequenzachse zu den ersten Nulldurchgänge normiert sind. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50468/50468fig1highres.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.</a> Ein Rechteckimpuls im Zeitbereich (Abbildung 1a) hat eine &quot;Sinus cardinalis&quot; oder Sinusfunktion sin (px) / px förmige Spektrum (Abbildung 1b), in dem alle Frequenzen unter der Hülle vorhanden sind. Ein Zug von Rechteckimpulsen im Zeitbereich (1c) noch eine sinc Funktion förmige Spektrum (Abbildung 1d) mit der Bandbreite Δ f. Aber aufgrund der Periodizität, die nicht alle Frequenzen vorhanden sind, nicht mehr. Stattdessen besteht das Spektrum aus äquidistanten Frequenzen und die Umkehrung der Frequenzabstand bestimmt den Zeitabstand zwischen den Impulsen Δ T = 1 / Δ v. Die Grundidee der QLS ist jetzt einfach äquidistanten Frequenzen aus dem Spektrum des Eingangspakets zu extrahieren. Wegen Zeit-Frequenz-Kohärenz ergibt sich ein Kopieren des Pakets in dem Zeitbereich. Die Kopie mit der gewünschten Verzögerung kann durch einen Zeitschalter Domain extrahiert werden. Das Prinzip unseres Experiments ist in Abbildung 2 dargestellt. Eine zeitlich begrenzte Eingangssignal mit einem Frequenzkamm in der Frequenzdomäne multipliziert. Zur Multiplikation der nichtlineare Effekt der stimulierten Brillouin-Streuung (SBS) verwendet. Die Ergebnisse sind in gleichem Abstand Kopien des Eingangssignals in the Zeit-Domäne. Eines der Signale wird mit einem Schalter mit einer Rechteckfunktion angetrieben extrahiert. Somit wird am Ausgang des Speichers im Prinzip eine verzerrungsfreie Kopie des Eingangsimpulses zu erwarten. <img alt="Figur 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig2.jpg" /> 2. Grundidee der Quasi-Lichtraum 15. Einen begrenzten Eingangssignals (a) mit einem Frequenzkamm (b) in der Frequenzdomäne, die mit einem X bezeichnet ist, multipliziert Dies führt zu verschiedenen Kopien des Signal im Zeitbereich (c). Aus dem erzeugten Impulsfolge eine der Kopien (d) mit einem Zeitbereich-Schalter durch einen rechteckigen Lesesignal (e) extrahiert. Der Schalter kann ein Modulator sein. Das Ergebnis ist eine Lagerung des optischen Signals. Die storage Zeit wird durch den Frequenzabstand zwischen den Kammlinien und das Lesesignal definiert. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50468/50468fig2highres.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.</a> SBS selbst ist ein nichtlinearer Effekt, die in Standard-Singlemode-Fasern (SSMF) bei niedrigen Kräfte auftreten können. Wodurch das Signal interagiert mit einer optischen Dichteänderung, die durch eine Gegenausbreitungspumpwelle erzeugt wird. Wenn die Signalwelle in der Frequenz nach unten verschoben, wird ein Verstärkungsbereich ausgebildet ist, in dem das Signal verstärkt werden. Wenn es bis verschoben wird das Signal in der entsprechenden Verlustbereich gedämpft werden. Die Frequenzverschiebung zwischen Pumpe und Signal von der akustischen Welle, die von den Materialeigenschaften abhängig definiert. Der größte Vorteil von SBS für das vorgestellte Anwendung ist die geringe Bandbreite Δ f SBS der Verstärkungsbereich. Somit bildet praktisch SBS eine schmale Linienbreite optischer Filter. Die schmale Bandbreite von ter Verstärkungsbereich hängt von der effektiven Länge und Fläche der Faser als auch von der verwendeten Pumpleistung 19. Die natürliche volle Breite bei halbem Maximum (Halbwertsbreite) Bandbreite des SBS Verstärkung in einem SSMF ist etwa 30 MHz. In besonderen Wellenleiter, wie AllWave Fasern und mit hohen Pumpleistungen, kann die Bandbreite bis zu 10 MHz 20 reduziert werden. Aufgrund der Filterbandbreite der verschiedenen Kopien mit einer Hülle überzogen. Daher ist die maximale Speicherzeit der QLS hängt umgekehrt auf dem SBS-Bandbreite. Eine Bandbreite von 10 MHz würde in einer maximalen Lagerzeit von 100 ns führen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50468/50468fig3highres.jpg" target="_blank">Klicken Sie hier für eine größere Ansicht.</a> Bei sehr hohen Bit-Übertragungsrate der Informationen hat, um in der Phase des Trägers statt dessen Amplitude codiert werden, da dies bietet viele Vorteile. So, im Gegensatz zu Impulsen, die Signale in diesen optischen Netzen haben konstante Amplitude. &lt;strong&gt; Fig. 3 zeigt ein solches phasenmoduliertes Signal in der Zeit (links) und Frequenzbereich (rechts). Dieses Spektrum kann in der gleichen Weise wie die des amplitudenmodulierten Signals 21 abgetastet werden. In der Tat wird das Spektrum der Rechteckfunktion zur Intensität und Phase modulierten Signale wird durch die Übertragung, die das Spektrum begrenzt filtriert. <img alt="Fig. 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50468/50468fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50468/50468fig3.jpg" /> 3. Zeit-Frequenz für einen Kohärenzphasenmodulation 21. In einem phasenmodulierten Signal die Phase des Trägers von dem Signal, das zu übertragen ist geändert. Wenn jedes Symbol besteht aus 1 Bit, wird die Phase zwischen 0 und π geändert wird, zum Beispiel. Die linke Seite der Figur zeigt das resultierende Zeitbereichsdarstellung für eine derartige binäre Phasenumtastung(BPSK)-Signal. Die resultierenden Frequenzdomänensignal ist auf der rechten Seite gezeigt. Im Vergleich mit Fig. 1 ist ersichtlich, dass das Spektrum des phasenmodulierten Signals ist qualitativ der gleiche wie der des intensitätsmodulierten Signals. Somit kann der QLS in gleicher Weise angewendet werden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="603">
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Laser diode</td>
			<td style="width:147px;">3S Photonics</td>
			<td style="width:185px;">A1905LMI</td>
			<td style="width:160px;">2x</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Laser Mount</td>
			<td style="width:147px;">Tektronix</td>
			<td style="width:185px;">LDH BFY-B2</td>
			<td style="width:160px;">2x</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:111px;">Temperature Controller</td>
			<td style="width:147px;">LightWave</td>
			<td style="width:185px;">LDT-5948</td>
			<td style="width:160px;">2x</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:111px;">Current Controller</td>
			<td style="width:147px;">LightWave</td>
			<td style="width:185px;">LDX-3220</td>
			<td style="width:160px;">2x</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:111px;">Optical amplifier</td>
			<td style="width:147px;">High-Wave</td>
			<td style="width:185px;">HWT-EDFA-B-30-1-FC/PC</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Circulator</td>
			<td style="width:147px;">OFR</td>
			<td style="width:185px;">OCT-3-IR2</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:111px;">Waveform Generator</td>
			<td style="width:147px;">Tektronix</td>
			<td style="width:185px;">AWG7102</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Fiber 20km</td>
			<td style="width:147px;">OFS</td>
			<td style="width:185px;">AllWave-ZWP G652C-D</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:111px;">Polarization Controller</td>
			<td style="width:147px;">Thorlabs</td>
			<td style="width:185px;">Fiber Pol. Contr. IPC030</td>
			<td style="width:160px;">2x</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Modulator</td>
			<td style="width:147px;">Avanex</td>
			<td style="width:185px;">IM-10-P</td>
			<td style="width:160px;">Phase</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Modulator</td>
			<td style="width:147px;">Avanex</td>
			<td style="width:185px;">SD20</td>
			<td style="width:160px;">Amplitude, extract</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Modulator</td>
			<td style="width:147px;">Avanex</td>
			<td style="width:185px;">PowerBit F-10</td>
			<td style="width:160px;">Amplitude, data</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Modulator</td>
			<td style="width:147px;">Covega</td>
			<td style="width:185px;">Mach10</td>
			<td style="width:160px;">Amplitude, comb</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:111px;">Optical Spectrum Analyzer</td>
			<td style="width:147px;">Yokogawa</td>
			<td style="width:185px;">AQ6370C</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Oscilloscope</td>
			<td style="width:147px;">Agilent</td>
			<td style="width:185px;">DCA-J 86100C</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:111px;">Measurement Modul</td>
			<td style="width:147px;">Agilent</td>
			<td style="width:185px;">86106B</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Fiber Laser</td>
			<td style="width:147px;">Koheras</td>
			<td style="width:185px;">Adjustik</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Coupler</td>
			<td style="width:147px;">Newport</td>
			<td style="width:185px;">F-CPL-L22151-P</td>
			<td style="width:160px;">Ratio: 90/10</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Coupler</td>
			<td style="width:147px;">Newport</td>
			<td style="width:185px;">F-CPL-L12155-P</td>
			<td style="width:160px;">Ratio: 50/50</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Power supply</td>
			<td style="width:147px;">Zentro-elektrik</td>
			<td style="width:185px;">LD 2x15/1 GB</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:111px;">Electrical amplifier</td>
			<td style="width:147px;">SHF</td>
			<td style="width:185px;">826H</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Supply port</td>
			<td style="width:147px;">SHF</td>
			<td style="width:185px;">B826</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:111px;">Electrical amplifier</td>
			<td style="width:147px;">Amplifier Research</td>
			<td style="width:185px;">10W1000</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:111px;">Photo diode</td>
			<td style="width:147px;">Newport</td>
			<td style="width:185px;">D-8ir</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:111px;">Electrical spectrum analyzer</td>
			<td style="width:147px;">HP</td>
			<td style="width:185px;">8563E</td>
			<td style="width:160px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quasi-light storage for optical data packets

Heutige Telekommunikations auf optischen Paketen, die in optischen Fasernetzwerken auf der ganzen Welt die Information übertragen basiert. Derzeit ist die Verarbeitung der Signale im elektrischen Bereich vorgenommen. Direktspeicher im optischen Bereich würde die Übertragung der Pakete an den elektrischen und zurück zu dem optischen Bereich in jedem Netzwerkknoten zu vermeiden und damit die Geschwindigkeit zu erhöhen und gegebenenfalls den Energieverbrauch des Telekommunikations reduzieren. Allerdings Licht besteht aus Photonen, die mit der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum ausbreiten. So ist die Speicherung von Licht eine große Herausforderung. Es gibt einige Verfahren, um die Geschwindigkeit des Lichts zu verlangsamen, oder um es in Erregungen eines Mediums speichern. Allerdings können diese Verfahren nicht für die Speicherung von optischen Datenpaketen in Telekommunikationsnetzen verwendet werden. Hier zeigen wir, wie die Zeit-Frequenz-Kohärenz, die für jedes Signal und hält und somit für optische Pakete, ausgenutzt, um einen optischen Speicher zu bauen. Wir will Überprüfung der Hintergrund und zeigen im Detail und anhand von Beispielen, wie kann ein Frequenzkamm für das Kopieren eines optischen Paket, das den Speicher gelangt verwendet werden. Eine dieser Zeitbereich kopiert wird dann aus dem Speicher durch einen Zeitdomänen-Schalter extrahiert. Wir werden diese Methode für die Intensität als auch für phasenmodulierte Signale zeigen.

Für die Messung wird ein 10110101 intensitätsmodulierten Datenmuster mit einer Datenrate von 1 Gbps verwendet. Die schwarze Linie in Abbildung 6 stellt das Originalsignal und die farbigen Linien stellen die verschiedenen Speicherzeiten mit den QLS erreicht. Die Referenz wird ohne die QLS und der Schalter deaktiviert am Ausgang gemessen. Unter idealen Bedingungen Lagerzeiten bis zu 100 ns erreichbar. Die Ergebnisse für die gespeicherte Datenmuster 11001101 eines phasenmodulierten Signals, wiederum mit...

Watch this Scientific Journal Video about Quasi-light Storage for Optical Data Packets at JoVE.com

Quasi-light Storage for Optical Data Packets

Der Artikel beschreibt ein Verfahren zur optischen Datenpakete mit beliebiger Modulations, Wellenlänge und Datenrate zu speichern. Diese Pakete sind die Grundlage der modernen Telekommunikation.

Quasi-Lichtraum für optische Datenpakete

Today's telecommunication is based on optical packets which transmit the information in optical fiber networks around the world. Currently, the processing ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Construction and Testing of Coin Cells of Lithium Ion Batteries

Bau und Erprobung von Knopfzellen von Lithium Ionen Batterien

Rechargeable lithium ion batteries have wide applications in electronics, where customers always demand more capacity and longer lifetime.  Lithium ion ...

Forschung

Ingenieurwesen

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Herstellung Metamaterialien Mit dem Fiber Drawing Methode

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

Optical Trapping of Nanoparticles

Optical Trapping von Nanopartikeln

Optical trapping is a technique for immobilizing and manipulating small objects in a gentle way using light, and it has been widely applied in trapping ...

The Generation of Higher-order Laguerre-Gauss Optical Beams for High-precision Interferometry

Die Generation von höherer Ordnung Laguerre-Gauss optischen Strahlen für Präzisions-Interferometrie

Thermal noise in high-reflectivity mirrors is a major impediment for several  types of high-precision interferometric experiments that aim to reach the  ...

Fabrication and Characterization of Disordered Polymer Optical Fibers for Transverse Anderson Localization of Light

Herstellung und Charakterisierung von Disordered Optische Polymerfasern für Quer Anderson Localization of Light

We develop and characterize a disordered polymer optical fiber that uses transverse Anderson localization as a novel waveguiding mechanism. The developed ...

Convergent Polishing: A Simple, Rapid, Full Aperture Polishing Process of High Quality Optical Flats &amp; Spheres

Convergent Polishing: A Simple, Rapid, Full Aperture Polishing Process of High Quality Optical Flats & Spheres

Convergent Polieren: Eine einfache und schnelle, Schmalrandpolierprozess der Hochwertiges optisches Wohnungen &amp; Spheres

Convergent Polishing is a novel polishing system and method for finishing flat and spherical glass optics in which a workpiece, independent of its initial ...

Writing Bragg Gratings in Multicore Fibers

Schreiben-Bragg-Gitter in Multicore- Fibers

Fiber Bragg gratings in multicore fibers can be used as compact and robust filters in astronomical and other research and commercial applications. Strong ...

Compact Lens-less Digital Holographic Microscope for MEMS Inspection and Characterization

Compact-Objektiv lose digitale holografische Mikroskop für MEMS-Inspektion und Charakterisierung

A micro-electro-mechanical-system (MEMS) is a widely used component in many industries, including energy, biotechnology, medical, communications, and ...

Data Acquisition Protocol for Determining Embedded Sensitivity Functions

Data Acquisition Protocol zur Bestimmung Embedded Empfindlichkeitsfunktionen

The effectiveness of many structural health monitoring techniques depends on the placement of sensors and the location of input forces. Algorithms for ...