Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH

Yıl 2024, Cilt: 29 Sayı: 3, 881 - 892
https://doi.org/10.17482/uumfd.1403828

Öz

In this study, gain dependence in Hafnium-Bismuth-Erbium co-doped fiber amplifier (HfBi- EDFA) on pumping configuration and active fiber length were analyzed experimentally. Gain and signal output power characteristics of the heavily co-doped HfBi-EDFA pumped with a 980 nm pump laser were experimentally obtained for different pumping methods (forward, backward and bidirectional) as functions of pump power, signal input power, and wavelength. During the study, 0.3 m and 1.1 m long HfBi-EDF and a signal input power of -30 dBm at 1550 nm were used, and the pump power was increased from 60 mW to 204 mW. A moderate gain of over 11 dB was obtained in forward and backward pumping configurations but the gain has remained at around 7 dB in the bidirectional pumping configuration. The spectral gain measurements were realized across a 1520 nm - 1605 nm wavelength range, and the forward and backward pumping configurations resulted in the best gain values at 1532 nm with a gain of around 17 dB. It was also shown that when the HfBi-EDF length is 0.3 m, optical amplification in the C band is achieved. For the fiber length of 1.1 m, the gain spectrum shifts towards the L band.

Kaynakça

  • Ahmad, A., Cheng, X., Paul, M., Dhar, A., Das, S., Ahmad, H., & Harun, S. (2018). Investigation of the Brillouin Effect in Highly Nonlinear Hafnium Bismuth Erbium Doped Fiber. Microwave and Optical Technology Letters, 61(1), 173-177. doi:https://doi.org/10.1002/mop.31522
  • Al-Azzawi, A. A., Almukhtar, A., Hamida, B., Das, S., Dhar, A., Paul, M., . . . Harun, S. (2019b). Wideband and Flat Gain Series Erbium Doped Fiber Amplifier Using Hybrid Active Fiber with Backward Pumping Distribution Technique. Results in Physics, 13(102186). doi:https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102186
  • Al-Azzawi, A. A., Almukhtar, A., Hmood, J., Das, S., Dhar, A., Paul, M., & Harun, S. (2022). Broadband ASE Source for S + C + L Bands Using Hafnia-Bismuth Based Erbium Co-Doped Fibers. Optik, 255(168723). doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2022.168723
  • Al-Azzawi, A. A., Almukhtar, A., Reddy, P., Dutta, D., Das, S., Dhar, A., . . . Harun, S. (2018). Compact and Flat-Gain Fiber Optical Amplifier With Hafnia-Bismuth-Erbium Co-Doped Fiber. Optik, 170, 56-60. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.05.104
  • Al-Azzawi, A. A., Almukhtar, A., Reddy, P., Dutta, D., Das, S., Dhar, A., . . . Harun, S. (2019a). Wide-Band Flat-Gain Optical Amplifier Using Hafnia And Zirconia Erbium Co-Doped Fibres in Double Pass Parallel Configuration. Journal of Modern Optics, 66(16), 1711-1716. doi:https://doi.org/10.1080/09500340.2019.1660813
  • Almukhtar, A. A., Al-Azzawi, A., Cheng, X., Reddy, P., Dhar, A., Paul, M., . . . Harun, S. (2020). Enhanced Triple-Pass Hybrid Erbium Doped Fiber Amplifier Using Distribution Pumping Scheme in a Dual-Stage Configuration. Optik, 204(164191). doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.164191
  • Almukhtar, A. A., Al-Azzawi, A., Jusoh, Z., Razak, N., Reddy, P., Dutta, D., . . . Harun, S. (2019). Flat-Gain Optical Amplification Within 70 nm Wavelength Band Using 199 cm Long Hybrid Erbium Fibers. Optoelectronics and Advanced Materials-Rapid Communications, 13(7-8), 391-395
  • Altuncu, A., & Basgumus, A. (2005). Gain enhancement in L-band loop EDFA through C-band signal injection. Photonics Technology Letters, 17(7), 1402-1404. doi:https://doi.org/10.1109/LPT.2005.848565
  • Chen, X. Y. (2023). Functional fibers and functional fiber-based components for high-power lasers. Advanced Fiber Materials, 5(1), 59-106. doi:https://doi.org/10.1007/s42765-022-00219-7
  • Durak, F. E., & Altuncu, A. (2018). All-optical Gain Clamping and Flattening in L-Band EDFAs Using Lasing-Controlled Structure With FBG. Optical Fiber Technology, 45, 217-222. doi:https://doi.org/10.1016/j.yofte.2018.07.014
  • Giles, C., & Desurvire, E. (1991). Modeling erbium-doped fiber amplifiers. Journal of Lightwave Technology, 9(2), 271-283. doi:https://doi.org/10.1109/50.65886
  • Konyshev, V. A. (2023). Trends of and Prospects for the Development of Fiber-Optic Communication Systems. Bulletin of the Lebedev Physics Institute, 50(4), S435-S450. doi:https://doi.org/10.3103/S1068335623160078
  • Renaudier, J. N. (2022). Devices and fibers for ultrawideband optical communications. Proceedings of the IEEE, 110(11), 1742-1759. doi:10.1109/JPROC.2022.3203215
  • Zakaria, U., Harun, S., Reddy, P., Dutta, D., Das, D., Das, S., . . . Yasin, M. (2018). Compact Tunable Hafnia Bismuth Erbium Co-Doped Fiber Laser. Journal of Non-Oxide Glasses, 10(3), 77-81. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2022.168723
  • Zulkipli, N., Sadık, S., Durak, F., Paul, M., Altuncu, A., & Harun, S. (2021). Gain Clamping Performance of Hafnia-Bismuth-Erbium Co-doped Fibre Amplifier Using Lasing Controlled Structure with FBG. Journal of Modern Optics, 68(8), 457-462. doi:https://doi.org/10.1080/09500340.2021.1912424

HfBi-EDFA Yükselteç Kazanç Performansının Pompalama Konfigürasyonu Ve Aktif Fiber Uzunluğuna Bağımlılığı

Yıl 2024, Cilt: 29 Sayı: 3, 881 - 892
https://doi.org/10.17482/uumfd.1403828

Öz

Bu çalışmada, Hafniyum-Bizmut-Erbiyum ortak katkılı fiber yükselteçte (HfBi-EDFA) kazancın pompalama konfigürasyonuna ve aktif fiber uzunluğuna bağımlılığı deneysel olarak analiz edilmiştir. 980 nm pompa lazeri ile pompalanan, yoğun katkılı HfBi-EDFA'nın üç farklı pompalama konfigürasyonu için (ileri, geri ve çift yönlü pompalamalı) kazanç ve sinyal çıkış gücü performansı, pompa gücü, sinyal giriş gücü ve dalga boyunun fonksiyonu olarak analiz edilmiştir. Deneysel çalışmada, aktif kazanç ortamı olarak 0,3 m ve 1.1 m uzunluklarında yoğun katkılı HfBi-EDF kullanılmış; sinyal giriş gücü 1550 nm dalgaboyunda -30 dBm'de sabit tutularak, pompa gücü 60 mW-204 mW aralığında değiştirilmiştir. İleri ve geri yönlü pompalamalı HfBi-EDFA için 11 dB'in üzerinde orta düzeyde bir kazanç elde edilirken, çift yönlü pompalamalı HfBi-EDFA için kazanç seviyesi 7 dB civarında kalmıştır. Üç farklı pompalama konfigürasyonu için kazanç spektrumu ölçümleri 1520 nm - 1605 nm dalga boyu aralığında gerçekleştirilmiş, ileri ve geri pompalamalı HfBi-EDFA konfigürasyonları için 1532 nm'de 17 dB civarında en iyi kazanç değeri elde edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca, HfBi-EDF uzunluğu 0,3 m olduğunda C bandında optik amplifikasyonun sağlandığı gösterilmiştir. 1,1 m'lik aktif fiber uzunluğu için ise kazanç spektrumu L bandına doğru kaymaktadır.

Etik Beyan

Etik Kurul onay belgesine ihtiyaç yoktur.

Kaynakça

  • Ahmad, A., Cheng, X., Paul, M., Dhar, A., Das, S., Ahmad, H., & Harun, S. (2018). Investigation of the Brillouin Effect in Highly Nonlinear Hafnium Bismuth Erbium Doped Fiber. Microwave and Optical Technology Letters, 61(1), 173-177. doi:https://doi.org/10.1002/mop.31522
  • Al-Azzawi, A. A., Almukhtar, A., Hamida, B., Das, S., Dhar, A., Paul, M., . . . Harun, S. (2019b). Wideband and Flat Gain Series Erbium Doped Fiber Amplifier Using Hybrid Active Fiber with Backward Pumping Distribution Technique. Results in Physics, 13(102186). doi:https://doi.org/10.1016/j.rinp.2019.102186
  • Al-Azzawi, A. A., Almukhtar, A., Hmood, J., Das, S., Dhar, A., Paul, M., & Harun, S. (2022). Broadband ASE Source for S + C + L Bands Using Hafnia-Bismuth Based Erbium Co-Doped Fibers. Optik, 255(168723). doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2022.168723
  • Al-Azzawi, A. A., Almukhtar, A., Reddy, P., Dutta, D., Das, S., Dhar, A., . . . Harun, S. (2018). Compact and Flat-Gain Fiber Optical Amplifier With Hafnia-Bismuth-Erbium Co-Doped Fiber. Optik, 170, 56-60. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2018.05.104
  • Al-Azzawi, A. A., Almukhtar, A., Reddy, P., Dutta, D., Das, S., Dhar, A., . . . Harun, S. (2019a). Wide-Band Flat-Gain Optical Amplifier Using Hafnia And Zirconia Erbium Co-Doped Fibres in Double Pass Parallel Configuration. Journal of Modern Optics, 66(16), 1711-1716. doi:https://doi.org/10.1080/09500340.2019.1660813
  • Almukhtar, A. A., Al-Azzawi, A., Cheng, X., Reddy, P., Dhar, A., Paul, M., . . . Harun, S. (2020). Enhanced Triple-Pass Hybrid Erbium Doped Fiber Amplifier Using Distribution Pumping Scheme in a Dual-Stage Configuration. Optik, 204(164191). doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.164191
  • Almukhtar, A. A., Al-Azzawi, A., Jusoh, Z., Razak, N., Reddy, P., Dutta, D., . . . Harun, S. (2019). Flat-Gain Optical Amplification Within 70 nm Wavelength Band Using 199 cm Long Hybrid Erbium Fibers. Optoelectronics and Advanced Materials-Rapid Communications, 13(7-8), 391-395
  • Altuncu, A., & Basgumus, A. (2005). Gain enhancement in L-band loop EDFA through C-band signal injection. Photonics Technology Letters, 17(7), 1402-1404. doi:https://doi.org/10.1109/LPT.2005.848565
  • Chen, X. Y. (2023). Functional fibers and functional fiber-based components for high-power lasers. Advanced Fiber Materials, 5(1), 59-106. doi:https://doi.org/10.1007/s42765-022-00219-7
  • Durak, F. E., & Altuncu, A. (2018). All-optical Gain Clamping and Flattening in L-Band EDFAs Using Lasing-Controlled Structure With FBG. Optical Fiber Technology, 45, 217-222. doi:https://doi.org/10.1016/j.yofte.2018.07.014
  • Giles, C., & Desurvire, E. (1991). Modeling erbium-doped fiber amplifiers. Journal of Lightwave Technology, 9(2), 271-283. doi:https://doi.org/10.1109/50.65886
  • Konyshev, V. A. (2023). Trends of and Prospects for the Development of Fiber-Optic Communication Systems. Bulletin of the Lebedev Physics Institute, 50(4), S435-S450. doi:https://doi.org/10.3103/S1068335623160078
  • Renaudier, J. N. (2022). Devices and fibers for ultrawideband optical communications. Proceedings of the IEEE, 110(11), 1742-1759. doi:10.1109/JPROC.2022.3203215
  • Zakaria, U., Harun, S., Reddy, P., Dutta, D., Das, D., Das, S., . . . Yasin, M. (2018). Compact Tunable Hafnia Bismuth Erbium Co-Doped Fiber Laser. Journal of Non-Oxide Glasses, 10(3), 77-81. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2022.168723
  • Zulkipli, N., Sadık, S., Durak, F., Paul, M., Altuncu, A., & Harun, S. (2021). Gain Clamping Performance of Hafnia-Bismuth-Erbium Co-doped Fibre Amplifier Using Lasing Controlled Structure with FBG. Journal of Modern Optics, 68(8), 457-462. doi:https://doi.org/10.1080/09500340.2021.1912424
Toplam 15 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil İngilizce
Konular İletişim Mühendisliği (Diğer)
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Aşkınnur Aşkın 0000-0003-0953-0246

Fırat Ertaç Durak 0000-0002-4278-6561

Şerif Ali Sadık 0000-0003-2883-1431

Mukul Chandra Paul 0000-0001-8805-6129

Nur Farhanah Zulkipli 0000-0002-7351-5852

Sulaiman Wadi Harun 0000-0003-4879-5853

Ahmet Altuncu 0000-0002-3753-9515

Erken Görünüm Tarihi 20 Aralık 2024
Yayımlanma Tarihi
Gönderilme Tarihi 19 Aralık 2023
Kabul Tarihi 9 Eylül 2024
Yayımlandığı Sayı Yıl 2024 Cilt: 29 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA Aşkın, A., Durak, F. E., Sadık, Ş. A., Paul, M. C., vd. (2024). DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 29(3), 881-892. https://doi.org/10.17482/uumfd.1403828
AMA Aşkın A, Durak FE, Sadık ŞA, Paul MC, Zulkipli NF, Harun SW, Altuncu A. DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH. UUJFE. Aralık 2024;29(3):881-892. doi:10.17482/uumfd.1403828
Chicago Aşkın, Aşkınnur, Fırat Ertaç Durak, Şerif Ali Sadık, Mukul Chandra Paul, Nur Farhanah Zulkipli, Sulaiman Wadi Harun, ve Ahmet Altuncu. “DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29, sy. 3 (Aralık 2024): 881-92. https://doi.org/10.17482/uumfd.1403828.
EndNote Aşkın A, Durak FE, Sadık ŞA, Paul MC, Zulkipli NF, Harun SW, Altuncu A (01 Aralık 2024) DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29 3 881–892.
IEEE A. Aşkın, F. E. Durak, Ş. A. Sadık, M. C. Paul, N. F. Zulkipli, S. W. Harun, ve A. Altuncu, “DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH”, UUJFE, c. 29, sy. 3, ss. 881–892, 2024, doi: 10.17482/uumfd.1403828.
ISNAD Aşkın, Aşkınnur vd. “DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 29/3 (Aralık 2024), 881-892. https://doi.org/10.17482/uumfd.1403828.
JAMA Aşkın A, Durak FE, Sadık ŞA, Paul MC, Zulkipli NF, Harun SW, Altuncu A. DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH. UUJFE. 2024;29:881–892.
MLA Aşkın, Aşkınnur vd. “DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 29, sy. 3, 2024, ss. 881-92, doi:10.17482/uumfd.1403828.
Vancouver Aşkın A, Durak FE, Sadık ŞA, Paul MC, Zulkipli NF, Harun SW, Altuncu A. DEPENDENCE OF THE GAIN IN HfBi-EDFA ON THE PUMPING CONFIGURATION AND ACTIVE FIBER LENGTH. UUJFE. 2024;29(3):881-92.

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr