Integrated two-state AWG-based multiwavelength laser

Abstract

Abstract-An integrated InP-InGaAsP two-state coupled-laser device for use in optical packet switching and signal processing is presented. The two states are identified by distinct lasing wavelengths. Single-mode lasing occurs in both states and the contrast ratio between the two states is 35 dB. Switching between states with optical pulses is demonstrated. The use of an arrayed waveguide grating (AWG) and ring laser configuration permits monolithic integration without the need for cleaved facets. How the AWG can be used to obtain partial isolation between multiple interconnected devices is also discussed.

All-optical switching of 80 Gb/s data packets using a wavelength converter controlled by a monolithically integrated optical flip-flop

“…Recently, we realized a monolithically integrated version of the flip-flop used in [3]. This flip-flop exhibits single-mode operation, has 35 dB contrast ratio between the states and switches state in about 2 ns.…”

Flip-flops ópticos basados en interferómetros Mach-Zehnder activos con realimentación

“…Esto puede lograrse mediante la integración óptica del dispositivo completo, aunque en el experimento el bucle tenía una longitud de 3 m porque se implementó interconectando entre sí las fibras de salida del SOA-MZI de 1,5 m. La energía necesaria de los pulsos de control depende de la longitud del bucle, puesto que el cambio en la densidad de portadores de los SOAs provocado por un pulso de control debe mantenerse mientras esta perturbación se propaga por el bucle de realimentación y vuelve al SOA. Las tecnologías de integración actuales permiten dimensiones de unos pocos milímetros [Hil05,Liu06]. Con estas dimensiones, se necesitan energías de pulso inferiores a 2 pJ para conmutar de estado y pueden conseguirse tiempos de respuesta del dispositivo inferiores a 1 ns.…”

“…La utilización de interferómetros Mach-Zehnder basados en amplificadores ópticos de semiconductor para la implementación de flip-flops ha sido un campo ampliamente investigado durante los últimos años [Hil01b,Hil05,Liu06,Dou06]. La versatilidad y capacidad de integración de los SOA-MZIs los ha convertido en dispositivos esenciales para el procesado óptico de señales.…”

“…En esta tesis se propone utilizar un SOA-MZI para realizar una de las funcionalidades necesarias en una red de conmutación de paquetes: un flip-flop óptico. A diferencia de los flip-flops ópticos basados en SOA-MZIs presentados hasta la fecha [Hil01b,Hil05,Liu06,Dou06], en la configuración aquí propuesta no se acoplan dos estructuras interferométricas, sino que se utiliza un bucle de fibra para implementar la realimentación necesaria y conseguir un comportamiento biestable.…”

“…En el capítulo anterior se ha visto que hasta ahora, los flip-flops implementados con estructuras interferométricas Mach-Zehnder consistían en dos SOA-MZIs acoplados, es decir, la salida de un interferómetro se utilizaba como entrada del otro y viceversa [Hil01b,Liu06,Hil05]. Esta configuración utiliza dos fuentes láser operando a diferentes longitudes de onda y a la salida del dispositivo se obtienen dos señales complementarias (Fig.…”