Abstract

We investigate the dynamics of a 5Gbit/s packet of ones and zeros loaded into a 0.5-kbit, phase-modulated optical fiber-ring buffer. A new mode of operation is explored in which the cavity length of the buffer is slightly detuned from the frequency driving the phase modulator. We examine the conditions for successful packet loading and the packet storage behavior. In addition, relaxation oscillations, which affected the storage time of previous high-speed optical ring buffers, are nearly eliminated with a cw holding beam, and significantly enhanced storage times are obtained.

© 1998 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
    [CrossRef]
  2. R. Langenhorst, M. Eiselt, W. Pieper, and G. Grosskopf, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 324 (1996).
    [CrossRef]
  3. G. D. Bartolini, D. K. Serkland, P. Kumar, and W. L. Kath, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1020 (1997).
    [CrossRef]
  4. K. L. Hall, J. P. Donnelly, S. H. Grovers, C. I. Fennelly, R. J. Bailey, and A. Napoleone, Opt. Lett. 22, 1479 (1997); A. J. Poustie, K. J. Blow, and R. J. Manning, Opt. Commun. 140, 184 (1997).
    [CrossRef]
  5. C. R. Doerr, W. S. Wong, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1747 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. K. L. Hall and K. A. Rauschenbach, “All-optical buffering of 40 Gbit/s packets,” IEEE Photon. Technol. Lett. (to be published).
  7. R. Lang and K. Kobayashi, IEEE J. Quantum Electron. 12, 194 (1976).
    [CrossRef]
  8. C. R. Doerr, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1958 (1994).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. H. A. Haus, D. J. Jones, E. P. Ippen, and W. S. Wong, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 622 (1996).
    [CrossRef]

1997 (2)

1996 (3)

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

R. Langenhorst, M. Eiselt, W. Pieper, and G. Grosskopf, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 324 (1996).
[CrossRef]

H. A. Haus, D. J. Jones, E. P. Ippen, and W. S. Wong, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 622 (1996).
[CrossRef]

1994 (2)

1976 (1)

R. Lang and K. Kobayashi, IEEE J. Quantum Electron. 12, 194 (1976).
[CrossRef]

Adams, L. E.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

Bailey, R. J.

Barry, R. A.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

Bartolini, G. D.

G. D. Bartolini, D. K. Serkland, P. Kumar, and W. L. Kath, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1020 (1997).
[CrossRef]

Chan, V. W. S.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

Doerr, C. R.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

C. R. Doerr, W. S. Wong, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1747 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

C. R. Doerr, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1958 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Donnelly, J. P.

Eiselt, M.

R. Langenhorst, M. Eiselt, W. Pieper, and G. Grosskopf, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 324 (1996).
[CrossRef]

Fennelly, C. I.

Finn, S. G.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

Grosskopf, G.

R. Langenhorst, M. Eiselt, W. Pieper, and G. Grosskopf, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 324 (1996).
[CrossRef]

Grovers, S. H.

Hall, K. L.

K. L. Hall, J. P. Donnelly, S. H. Grovers, C. I. Fennelly, R. J. Bailey, and A. Napoleone, Opt. Lett. 22, 1479 (1997); A. J. Poustie, K. J. Blow, and R. J. Manning, Opt. Commun. 140, 184 (1997).
[CrossRef]

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

K. L. Hall and K. A. Rauschenbach, “All-optical buffering of 40 Gbit/s packets,” IEEE Photon. Technol. Lett. (to be published).

Haner, M.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

Haus, H. A.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

H. A. Haus, D. J. Jones, E. P. Ippen, and W. S. Wong, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 622 (1996).
[CrossRef]

C. R. Doerr, W. S. Wong, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1747 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

C. R. Doerr, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1958 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Ippen, E. P.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

H. A. Haus, D. J. Jones, E. P. Ippen, and W. S. Wong, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 622 (1996).
[CrossRef]

C. R. Doerr, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1958 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

C. R. Doerr, W. S. Wong, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1747 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

Jones, D. J.

H. A. Haus, D. J. Jones, E. P. Ippen, and W. S. Wong, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 622 (1996).
[CrossRef]

Kath, W. L.

G. D. Bartolini, D. K. Serkland, P. Kumar, and W. L. Kath, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1020 (1997).
[CrossRef]

Kintzer, E. S.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

Kobayashi, K.

R. Lang and K. Kobayashi, IEEE J. Quantum Electron. 12, 194 (1976).
[CrossRef]

Kumar, P.

G. D. Bartolini, D. K. Serkland, P. Kumar, and W. L. Kath, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1020 (1997).
[CrossRef]

Lang, R.

R. Lang and K. Kobayashi, IEEE J. Quantum Electron. 12, 194 (1976).
[CrossRef]

Langenhorst, R.

R. Langenhorst, M. Eiselt, W. Pieper, and G. Grosskopf, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 324 (1996).
[CrossRef]

Moores, J. D.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

Napoleone, A.

Pieper, W.

R. Langenhorst, M. Eiselt, W. Pieper, and G. Grosskopf, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 324 (1996).
[CrossRef]

Rauschenbach, K. A.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

K. L. Hall and K. A. Rauschenbach, “All-optical buffering of 40 Gbit/s packets,” IEEE Photon. Technol. Lett. (to be published).

Serkland, D. K.

G. D. Bartolini, D. K. Serkland, P. Kumar, and W. L. Kath, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1020 (1997).
[CrossRef]

Swanson, E. A.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

Wong, W. S.

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

H. A. Haus, D. J. Jones, E. P. Ippen, and W. S. Wong, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 622 (1996).
[CrossRef]

C. R. Doerr, W. S. Wong, H. A. Haus, and E. P. Ippen, Opt. Lett. 19, 1747 (1994).
[CrossRef] [PubMed]

IEEE J. Lightwave Technol. (2)

R. Langenhorst, M. Eiselt, W. Pieper, and G. Grosskopf, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 324 (1996).
[CrossRef]

H. A. Haus, D. J. Jones, E. P. Ippen, and W. S. Wong, IEEE J. Lightwave Technol. 14, 622 (1996).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

R. Lang and K. Kobayashi, IEEE J. Quantum Electron. 12, 194 (1976).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Areas Commun. (1)

R. A. Barry, V. W. S. Chan, K. L. Hall, E. S. Kintzer, J. D. Moores, K. A. Rauschenbach, E. A. Swanson, L. E. Adams, C. R. Doerr, S. G. Finn, H. A. Haus, E. P. Ippen, W. S. Wong, and M. Haner, IEEE J. Sel. Areas Commun. 14, 999 (1996).
[CrossRef]

IEEE Photon. Technol. Lett. (1)

G. D. Bartolini, D. K. Serkland, P. Kumar, and W. L. Kath, IEEE Photon. Technol. Lett. 9, 1020 (1997).
[CrossRef]

Opt. Lett. (3)

Other (1)

K. L. Hall and K. A. Rauschenbach, “All-optical buffering of 40 Gbit/s packets,” IEEE Photon. Technol. Lett. (to be published).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Experimental setup: The optical buffer is shown in the dotted box. Packets are loaded into the buffer via the 10/90 coupler. The gain-switched semiconductor laser (GSSL) is utilized as a cw holding beam. AM, amplitude modulator; ML ECSL, mode-locked external-cavity semiconductor laser; EDF, erbium-doped fiber; SMF-DS, single-mode fiber, dispersion shifted; PC's, polarization controllers; PM, phase modulator.

Fig. 2
Fig. 2

Dynamics of stored packets shown on a 1-GHz analog scope with a delaying time base. The top trace shows long-term packet evolution on a 50µs/division scale. The middle trace shows a packet-loading event (point A) and subsequent packet circulations on a 100ns/division scale. The bottom trace is 78.7 µs after the loading event (again on a 100ns/division scale).

Fig. 3
Fig. 3

The packet envelope and the mixed signal during a storage cycle. The sinusoidal form of the mixed signal confirms the packets' asynchronicity.

Metrics