KIP-Veröffentlichungen

Wavelength Division Multiplexing (WDM) ist für den Highspeed-Datentransfer über optische Signale unverzichtbar. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines elektronischen Lasertreibers für Multiplexing-Anwendungen auf integrierten photonischen Chips. Es wird eine Platine entwickelt, die sowohl den Betriebsstrom eines Lasers, als auch die Leistung eines Heizelements zur Wellenlängenmodulation des Laserlichts steuern kann. Ziel ist es, die Leistung und Wellenlänge des Lichts mit wenigen Fluktuationen zu stabilisieren, um eine hohe Signalintegrität beim Multiplexing zu gewährleisten. Ein handelsüblich erhältlicher Treiber wird eingesetzt, um die Ausgangsleistung des Lasers unabhängig von äußeren Störungen konstant zu halten. Die durchgeführten Messungen zeigen, dass die Leistung unter verschiedenen Störbedingungen innerhalb von mehreren hundert Millisekunden stabilisiert wird. Für die Stabilisierung der Wellenlänge wird ein eigens entwickelter PID-Regler implementiert. Die Regelkoeffizienten werden angepasst und ihre Auswirkungen auf das System untersucht, jedoch sind weitere Messungen erforderlich, um optimale Koeffizienten zu ermitteln. Die gleichzeitige Regulierung von Leistung und Wellenlänge wird erfolgreich implementiert und erfüllt seinen Zweck.

Wavelength division multiplexing (WDM) is essential for high-speed data transmission using optical signals. This thesis deals with the development of an electronic laser driver for multiplexing applications on integrated photonic chips. A circuit board is developed that can control both the driving current of a laser and the power of a heater for wavelength shifting of the laser’s light. The goal is to provide low-noise, stable laser emission conditions over longer periods of time to ensure high signal integrity during multiplexing. A commercially available driver-integrated circuit is used to keep the laser output power constant regardless of external disturbances. The performed measurements show power stabilization within several hundred milliseconds under various disturbance conditions. For wavelength stabilization, a custom-designed PID controller was implemented and tuned with various control coefficients to illustrate their effects on regulation; further measurements are required to optimize these coefficients. The simultaneous control of power and wavelength are successfully implemented and is performing it’s intended functions.