SOA-based fiber ring laser

Abstract

ABSTRACT This dissertation investigates the generation of laser wavelength using a semiconductor optical amplifier (SOA) in conjunction with an array waveguide grating (AWG) and a fiber bragg grating (FBG) in a ring configuration system. The experimental system utilizing the FBG produced a single laser wavelength with a peak power of -27.45 dBm and this value increases to -18.40 dBm as a modulator is applied in the configuration. As the AWG is utilized in the ring configuration, a maximum of four laser wavelengths at an equivalent peak power can be produced. A system with two-cascaded SOAs is configured, as the peak power is higher and the spectral width is wider. A dual wavelength ring laser system is designed and we obtained a peak power of -17.03 dBm and -14.95 dBm at wavelengths of 1530.2 nm and 1532.6 nm respectively. A quad wavelength ring laser is also demonstrated which capable of generating four laser wavelengths at 1531.0 nm, 1533.3 nm, 1535.7 nm and 1538.0 nm, with an equivalent peak power of -20 dBm and channel spacing of 0.24 nm. The design is upgraded by the addition of another SOA and it is found that the average peak power and lasing bandwidth is increased as well. The multiple wavelength ring laser against time showed a stable operation at 80 minutes with negligible fluctuations in the laser wavelength. The demonstrated laser configurations have the advantage of stable multiple wavelengths, a simple and compact design as well as their potential in various applications of sensors and DWDM system. ABSTRAK Dissertasi ini mengkaji penghasilan saluran laser menggunakan pengganda optik semikonduktor (SOA) bersama-sama dengan susunan jeriji yang memandu gelombang (AWG) dan jeriji Bragg gentian optik (FBG) di dalam sistem konfigurasi gelang. Sistem eksperimen menggunakan FBG menghasilkan satu saluran laser dengan kuasa puncak - 27.45 dBm dan nilai ini meningkat kepada -18.40 dBm apabila sebuah pemodulasi dimasukkan ke dalam konfigurasi. Apabila AWG digunakan di dalam konfigurasi gelang, maksimum empat saluran laser pada kuasa puncak yang sama boleh terhasil. Sistem dengan dua SOA yang disusun secara sesiri telah dikonfigurasi dimana kuasa puncak lebih tinggi dan keluasan spektral lebih luas. Satu sistem laser gelang dua saluran telah direka dimana kita telah mendapat kuasa puncak -17.03 dBm pada saluran 1530.2 nm dan kuasa puncak -14.95 dBm pada saluran 1532.6 nm. Laser gelang empat saluran juga telah ditunjukkan dimana ianya berupaya menghasilkan empat saluran laser pada panjang gelombang 1531.0 nm, 1533.3 nm, 1535.7 nm and 1538.0 nm dengan kuasa puncak yang sama pada -20 dBm dan selang saluran 0.24 nm. Rekaan tersebut telah ditingkatkan dengan penambahan satu lagi SOA dan didapati kuasa puncak purata dan jalur lebar saluran masing-masing meningkat. Laser gelang saluran berganda melawan masa menunjukkan operasi yang dijalankan selama 80 minit ini adalah stabil dengan naik-turun yang boleh diabaikan pada saluran laser. Konfigurasi-konfigurasi laser yang telah ditunjukkan mempunyai kelebihan pada saluran bergandanya yang stabil, rekaannya yang mudah serta padat dan juga potensinya pada pelbagai aplikasiaplikasi pengesan dan sistem DWDM.