Widely fiber laser comb bandwidth based on four wave mixing process assisted by multiwavelength Brillouin erbium fiber laser

Abstract

Yoğun Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama (DWDM) iletişim sistemlerinde, çok dalga boylu Brillouin fiber lazer (MBFL) ve çok dalga boylu Brillouin erbium fiber lazer (MBEFL), yoğun lazer dalga boyu aralığı sağlaması nedeniyle önemli optik kaynaklardır. Uyarılmış Brillouin saçılması (SBS) ve dört dalgalı karıştırma (FWM) gibi çok dalga boyu üretimi elde etmek için birçok teknik gösterilmiştir. BEFL ve FWM'yi aynı boşlukta birleştirmek, oluşturulan çok dalga boylu stokes hatlarının sayısını artırır ve ayarlanabilirliği iyileştirir. Bununla birlikte, boşluk içinde faz uyumunu sağlamanın zorluğu ve optik güç bileşenlerinin sınırlamaları, üretilen lazer çizgilerinin ayarlanabilirliğini ve sayısını azaltır. Bu nedenle, bu sorunu önlemek için, FWM etkisinin kavite dışında gerçekleşmesi gerekir. Bu tezde, Brillouin Stokes çizgileri ile güçlendirilmiş dört dalgalı karıştırma tarafından oluşturulan geniş bir Çok Dalga Boylu fiber lazer deneysel olarak sunulmaktadır. İç boşluk, doğrusal boşluk ve boşluktan çoklu dört dalgalı karıştırma deneyimleri içinde art arda uyarılmış Brillouin saçılmasının iki doğrusal olmayan fenomenini birleştirir. Brillouin kazancını artırmak ve lazer tarak ayarlanabilirliğini iyileştirmek için boşluk içinde yüksek BP gücü ve ön amplifikasyon tekniği uygulanır. Ek olarak, geniş bir ayarlanabilirlik elde etmek için dört dalgalı karıştırma tarafında geniş bir emisyon tepe noktası olan C+L'ye sahip erbiyum katkılı bir fiber kullanılır. Sonuçlar, Brillouin Stokes hatlarının FWM'ye yardımı nedeniyle üretilen Stokes hatlarının sayısının etkin bir şekilde arttığını göstermektedir. 0.075 nm'lik tek bir Brillouin boşluğu ile 1580 nm'lik L-bant bölgesinde 9 nm spektral aralık içinde 120'ye kadar Stokes hattı elde edilir. 1550 ile 1600 nm arasında 50 nm'lik ayarlanabilir bir aralık kaydedilir.

In dense wavelength division multiplexing (DWDM) communication systems, the multiwavelength Brillouin fiber laser (MBFL) and multiwavelength Brillouin erbium fiber laser (MBEFL) are essential optical sources due to providing dense laser wavelength spacing. Many techniques are demonstrated to achieve multiwavelength generation, such as stimulated Brillouin scattering (SBS) and four-wave mixing (FWM). Combining BEFL and FWM in the same cavity increases the number of the generated multiwavelength stokes lines and improves tunability. However, the difficulty of achieving the phase-matching inside the cavity and the limitations of the optical power components reduce the tunability and number of generated laser lines. So, to avoid this problem, the FWM effect should occur outside the cavity. A broadly Multiwavelength fiber laser created by Brillouin stokes lines boosted four-wave mixing is experimentally presented in this thesis. It combines two nonlinear phenomena of successive stimulated Brillouin scattering within the internal cavity, linear cavity, and the multiple four-wave mixing experiences out of the cavity. The high BP power and pre-amplification technique are implemented inside the cavity in order to enhance the Brillouin gain and improve the laser comb tunability. In addition, an erbium-doped fiber with a broad emission peak, C+L, is used in the four-wave mixing side to achieve tunability widely. The results show that the number of the generated stokes lines is effectively enhanced due to the Brillouin stokes lines' assistance to the FWM. Up to 120 stokes lines within 9 nm spectral range in the L-band region of 1580 nm with a single Brillouin space of 0.075 nm are achieved. A tunable span of 50 nm from 1550 to 1600 nm is recorded.