BDFAアプリケーションのO + E + S帯で動作する二重波長狭帯波長分割マルチプレキサー

科学分野:

• オプトエレクトロニクス (光電子機器)
• ナノフォトニクス ナノフォトニクス
• 光ファイバー・オプティクスとは

背景:

• ビスムス・ドーピング・ファイバー・アンプ (Bismuth-doped fiber amplifiers, BDFA) は,O,E,S帯の幅の広い増幅を提供し,未使用のシングルモード・ファイバー・バンド幅を活用しています.
• 既存の波長分割マルチプレクサ (WDM) は,BDFAの超広帯域信号と狭帯域ポンプを同時に処理する上で課題に直面しています.

研究 の 目的:

• BDFAアプリケーションのための超ブロードバンド信号と狭帯域ポンプのマルチプレクスを可能にする新しいWDMデバイスを開発する.
• BDFAシステムにおける現在のWDM技術の限界に対処するために.

主な方法:

• シリコンストライプのメタ表面と格子理論に基づくWDMの設計とシミュレーション.
• 有限要素法 (FEM) のシミュレーションを使用して,シリコンストライプの寸法と間隔を最適化します.
• 数学的フィッティングを用いて,WDM性能の急速な設計のための公式を導き出します.

主要な成果:

• ウルトラブロードバンド信号 (1200~1530 nm) の波長分割マルチプレキシングと,二重波長狭帯のポンピングを成功裏に達成しました.
• 平均誤差1.3375nmのWDMキーパフォーマンスのシンプルで迅速な設計のためのリレーショナル式を開発しました.
• 統合されたWDMデバイスのためのシリコンストライプメタ表面の有効性を実証しました.

結論:

• 提案されているシリコンメタサーフェスWDMは,BDFAシステムに新しいソリューションを提供します.
• この研究は,メタサーフェスベースのWDMデバイスのための革新的な設計戦略を提供します.
• 開発された設計方法論は,繊維増幅器のための効率的で正確なWDMデバイスの作成を可能にします.